武陵源核心景区每立方厘米空气，其负氧离子含量平均高达 10 万个。难怪美国科罗拉多州原州长南希·迪克不无夸张地说 ：“在张家界，每呼吸一次，应付5美元。”这充分说明，武陵源原始生态环境极其优越。武陵源这块“人间净土”，生长着野生动植物 4000 多种，仅高等植物的种类就是欧洲的两倍多。

    丰富的物种资源使武陵源拥有“生物基因库”、“野生动物乐园”的美称。武陵源不仅保存着长江流域古代孑遗植物群落的原始风貌，而且还具有完整的生态系统和众多的野生珍稀动植物物种资源。境内有高等植物 3000 余种，首批列入国家重点保护的珍稀濒危种子植物有珙桐等 35 种。其植物垂直带谱明显，群落结构完整，生态系统平衡，蕴藏着众多的古老珍贵植物和中国特有植物资源。其森林覆盖率已达 74.75%，核心景区更是高达97%，并保存着神堂湾、黑枞脑等两处原始次森林。

    森林茂密给这里的动物生活和繁衍创造了良好的环境条件。经初步调查，武陵源境内陆生脊椎动物共有 50 科 116 种，其中包括《国家重点保护动物名单》中的一级保护动物3种，二级保护动物 10 种，三级保护动物 17 种。武陵源不仅是大鲵的故乡，而且也是猕猴的王国。长期以来，武陵源动物世界由众多顽皮淘气的猕猴统治着，它们凭借着猴多势众和仅次人类的智慧在这里称王称霸。