植物资源
自然保护区维管束植物183科793属2233种，中国特有属分布较丰富，达39属之多，占种子植物707属的5.5%；种子植物在湖南的新分布种十分丰富，达50余种；自1978年至2004年植物学家在紫云山、舜皇山及其周边地区发现的植物新种新变种共29种。野生珍稀植物资源丰富，其中国家Ⅰ级保护野生植物6种：银杉、资源冷杉、伯乐树、南方红豆杉、红豆杉、银杏。国家Ⅱ级保护野生植物21种：金毛狗、篦子三尖杉、华南五针松、香榧、连香树、长柄双花木、半枫荷、香樟、闽楠、花榈木、野大豆、鹅掌楸、峨眉含笑、水青树、红椿、旱莲木、金荞麦、香果树、伞花木、榉树、二回原始莲座蕨。按国家环保局、中科院植物所1987年规定的《中国珍稀濒危保护植物名录》中的保护野生植物，湖南舜皇山自然保护区内分布有18种(国家重点保护野生植物名录中已列出的植物，在此不再重复)：独花兰、金刚大、银钟花、青檀、银鹊树、穗花杉、沉水樟、黄连、华榛、八角莲、天麻、天女花、红花木莲、乐东拟单性木兰、白辛树、木瓜红、铁杉、长苞铁杉。
动物资源
有脊椎动物29目85科227种。其中哺乳动物8目22科40种；鸟类12目32科95种；爬行动物3目10科38种；两栖动物2目8科22种；鱼类4目13科32种。
1988年国家公布的保护野生动物物种名录中，自然保护区有Ⅰ级保护哺乳动物物种有2种，即云豹、林麝，Ⅱ级保护哺乳动物物种有7种，即黑熊、藏酋猴、穿山甲、水獭、斑林狸、小灵猫、大灵猫；Ⅰ级保护鸟类就有2种，即黄腹角雉和白颈长尾雉，Ⅱ级保护鸟类有15种，鸢、苍鹰、雀鹰、松雀鹰、赤腹鹰、蛇雕、灰背隼、白鹇、红腹锦鸡、褐翅鸦鹃、草鸮、雕鸮、斑头鸺鹠、红角鸮和长耳鸮；Ⅱ级保护两栖动物有2种，即大鲵和虎纹蛙。
昆虫有15目88科579属815种。舜皇山复杂多样的地形地势、温湿多雨的气候条件和丰富多彩的森林植物群落，均为昆虫的繁殖、生存创造了良好的环境条件。从地理位置看，舜皇山的昆虫应属典型的东洋区系，但由于境内地形复杂，且海拔相对高差较大，在海拔较高的山地部分也还保留有少量的北方种类。
南岭山地的原生性亚热带常绿阔叶林森林生态系统
湖南舜皇山自然保护区地质构造古老、地貌独特、生境复杂多样，不仅有华南—南岭区系植物，而且有典型的南岭森林类型，还有本地的特有植物群落，植被类型复杂多样，具有典型的南岭山地中部原生性亚热带常绿阔叶林森林生态系统，是研究恢复与重建区域退化的森林生态系统的天然参照系统。
