Naxçıvan Muxtar Respublikasında Azərbaycanın nadir fauna və florası məskunlaşmışdır. Naxçıvan Muxtar Respublikasının ərazisi Azərbaycan Respublikası ərazisinin 6,2 %-ni təşkil etdiyi halda, növ müxtəlifliyinə görə florası ölkə florasının 60%- ə yaxınını, faunası isə 56%-i təşkil edir. Dünyada olan 11 iqlim qurşağından 7-nə Naxçıvan Muxtar Respublikasında rast gəlinir. Naxçıvan Muxtar Respublikası ərazisində 3000-ə yaxın bitki növü, 373 heyvan növü, 226 quş növü var. Muxtar respublikadakı Ordubad Dövlət Yasaqlığı, akademik Həsən Əliyev adına Zəngəzur Milli Parkı, Şahbuz Dövlət Təbiət Qoruğu və Arazboyu Dövlət Təbiət Yasaqlığında nadir fauna və flora növləri qorunur.
Naxçıvan Muxtar Respublikasının ərazisi zəngin bitki örtüyünə malikdir. Muxtar respublikanın florası Azərbaycanın digər botaniki-coğrafi rayonlarına nisbətən növ müxtəlifliyinə sahibdir. Bu regionda ali bitkilərin 2782 növünə rast gəlinir ki, onlar da 773 cins və 134 fəsilədə cəmlənmişdir. Bu növlərdən 68-i mədəni halda becərilir. Yabanı bitkilərin 123 fəsiləsi və 697 cinsi mövcuddur. Arazboyu düzənliklərdə 732 növ, orta dağlıqda 1326 növ, yüksək dağlıqda isə 640 növ floraya rast gəlinir. Muxtar Respublika ərazisində aşağıdakı bitki örtüyü və onun tipləri ayrılır: səhralar və yarımsəhralar; friqanoid və bozqır bitkiləri; dağ çəmənləri və bozqırları; hündür otluq, subalp və alp çəmənləri, alp xalıları; meşələr, oazislər, çaykənarı meşəciklər; çöküntü və qaya bitkiləri, su-bataqlıq bitkiləri.
Muxtar respublikanın ərazisi təbii şəraitinə və heyvanlar aləminin zənginliyinə görə Azərbaycanın digər bölgələrindən fərqlənir. Burada olan heyvanların növ tərkibi və miqdarı Azərbaycan faunasının 60-80%-ni təşkil edir. Muxtar respublikanın heyvanlar aləmi XIX əsrin 2-ci yarısından başlayaraq tədqiq olunur. Alimlər Naxçıvan ərazisində 813 kəpənək növü, 134 növ sovka, 4 növ qulağagirən, 3 növ yüyürük, 4 növ dəvədəlləyi, 67 növ düzqanadlı, 75 növ cırcırama, 480 növ yarımsərtqanadlı qeydə alınmışdır.
Muxtar respublikanın çay və göllərində sümüklü balıqlar sinfinə daxil olan 29 növ balıq aşkara çıxarılmışdır. Naxçıvan Muxtar Respublikasında suda-quruda yaşayanların 6 növü, sürünənlərin 19 növü var. Azərbaycanda qeydə alınmış 366 növ quşun yarıdan çoxuna (218 növ) bu ərazidə rast gəlinir.Ərazidə məməlilərin 61 növü məlumdur. Muxtar respublikada yayılan 350 növ onurğalı heyvanlardan 45 növü “Qırmızı kitab”a salınmışdır.