Kopaonik je bogat biljnim vrstama – njih čak 825 nalazi se u ovom području. To predstavlja petinu ukupne flore Srbije.
Na visinama iznad 1500 metara dominiraju guste smrčeve šume. Iznad toga, šume se proređuju pa je tu više žbunova od kojih je najviše kleke i borovnice.
Kopaonik je dom i za više od 200 vrsta gljiva. Najpoznatije su vrganj, lisičarka, šampinjoni, bukovača, smrčak itd. Tu su i one otrovne kojih se treba kloniti – zelena pupavka, panterovka, muhara, ludara i druge.
Većina sisara naseljava Kopaonik od davnina. Tu su razne vrste bubojeda, glodara, mesoždera i papkara. Nažalost, delovanjem čoveka, nekih životinjskih vrsta više nema na Kopaoniku. To je slučaj sa divokozom, jelenom, medvedom i risom. Doduše, iako na Kopaoniku medvedi nemaju stanište, dešavalo se da budu primećeni u tranzitu.
Godine 1997. Kopaonik je uvršten u spisak međunarodno značajnih područja za ptice. Mogu se videti orao osičar, orao zmijar, planinski detlić, planinska senica, uralska sova i druge vrste ptica. Na liticama i u kanjonima reka gnezde se suri orao i sivi soko. Postavljanjem veštačkih kućica za gnežđenje i nizom drugih mera zaštite radi se na zadržavanju većeg broja ptica na Kopaoniku.
Na Kopaoniku obitava i 14 vrsta vodozemaca i gmizavaca, od kojih je većina zaštićena. Registrovano je i čak 138 vrsta leptira.