Vườn quốc gia Yok Đôn là nơi ẩn chứa bao điều kỳ thú, hấp dẫn du khách và các nhà khoa học bởi sự phong phú và độc đáo của thiên nhiên hoang sơ. Những cánh rừng đại ngàn thuộc hệ sinh thái rừng khộp mang tính đặc trưng của rừng nhiệt đới Đông Nam Á, đan xen trong đó là các cánh rừng ẩm xanh tươi và rừng bụi với nhiều loại cây gỗ quý như giáng hương, cà te, cẩm lai, trắc, gỗ đỏ, sao lá tím Địa hình nơi đây tương đối bằng phẳng, trong đó nổi lên các ngọn núi Yok Đôn và Reheng. Rừng nguyên sinh chiếm trên 90% diện tích toàn vườn là môi trường sống lý tưởng cho các loài động thực vật. Theo khảo sát của các nhà khoa học, Yok Đôn hiện có 67 loài thú, 196 loài chim, 46 loài bò sát, 15 loài lưỡng cư và khoảng 100 loài côn trùng sinh sống. Nguồn động vật hoang dã không những phong phú và đa dạng mà còn rất đặc trưng cho hệ động vật vùng Đông Nam Á. Trong số 56 loài động vật quý hiếm của khu vực Đông Dương thì Yok Đôn có đến 36 loài và 17 loài được ghi trong sách đỏ thế giới như voi, trâu rừng, bò sừng xoắn, hươu sao, sơn dương, gà lôi, công, sáo, phượng hoàng Đây còn là khu vực duy nhất ở Việt Nam có nhiều động vật quý tập trung với số lượng lớn như bò rừng, báo, nai cà tông, kỳ đà nước Hệ thực vật ở đây rất phong phú và đa dạng với 464 loài, trong đó nhiều loài chỉ có ở khu vực Tây Nguyên. Nơi đây cũng tập hợp nhiều loài hoa quý hiếm, chỉ riêng hoa phong lan đã có trên 23 loài với đủ màu sắc tuyệt đẹp. Yok Đôn là khu vực duy nhất ở Việt Nam bảo tồn kiểu rừng kho cây họ Dầu