Abundante y bella, así es la flora y fauna de Chamela-Cuixmala, donde se han registrado 1,200 especies de plantas, 72 especies de mamíferos (27 nativas o endémicas), 270 especies de aves (36 propias de la zona), 66 de reptiles (32 endémicas) y 19 anfibios (10 oriundas), además de un gran número de invertebrados.

-Flora, la mayoría de las especies son endémicas. En cuanto a los árboles el más colorido es el primavera (Tabebuia donellsmithi) que florece en la estación seca, matizando el paisaje con sus capullos amarillos. Otras especies emblemáticas son el cuastecomate (Crescentia alata), que produce unos frutos verdes de cáscara dura, y el iguanero (Caesalpinia eriostachys), reconocible por las grietas de su corteza.

-Fauna, Chamela-Cuixmala es el hábitat de más de 400 especies de animales (residentes o migratorios), muchos de los cuales se encuentran en peligro de extinción. Dentro de la reserva, las aves son la población más numerosa y vistosa.
Aquí vuelan libremente el ibis blanco (Eudocimus albus), la espátula rosada (Ajaia ajaja), la cigüeña americana (Mycteria americana), las chachalacas (Ortalis poliocephala), el carpintero de copete rojo (Driocopus lineatus), la coa o trogón amarillo (Trogon citreolus) y el guaco vaquero (Herpetotheres cachinnans).

La selva de Chamela-Cuixmala acoge a las aves migratorias de Estados Unidos y Canadá que escapan de invierno. Además, brinda protección al loro guayabero (Amazona finschi), endémico de México, el loro de cabeza amarilla (Amazona oratrix), en peligro de extinción, el periquito "catarinita" (Forpus cyanopygius), el más pequeño del país, endémico y en riesgo de extinción.

Otros animales que se pueden observar en las mañanas son el tejón (Nasua nasua); el pécari de collar (Tayassu tajacu) y el venado cola blanca (Odocoileus virginianus); en las noches se asoman el tlacuachín (Marmosa canescens), el más pequeño de los marsupiales mexicanos; el zorrillito pigmeo (Spilogale pygmaea), oriundo de México, y el murciélago fantasma (Diclidurus albus), entre otros.

Entre las principales especies en peligro tenemos:

• Cocodrilo de río (Crocodilus acutus), con sus cinco metros de largo, es el reptil más grande de México. Es perseguido por su valiosa piel, de gran demanda para la confección de artículos de peletería, esta circunstancia sumada a la destrucción de su hábitat, lo ha puesto al borde de la extinción.
  
  
• Escorpión o lagarto venenoso (Heloderma horridum): es una de las dos especies de lagartos venenosos que existen en el mundo y habita en esta selva; la otra, el monstruo de gila, se encuentra en los Estados Unidos.
  El lagarto venenoso mide 80 centímetros y suele ser confundido con las iguanas. De hábitos diurnos y nocturnos, solo ataca cuando se siente en peligro. Es llamado también el lagarto "enchaquirado" por su piel negra y amarilla. Se encuentra amenazado por la codicia de algunos coleccionistas.
  
  
• Jaguar (Panthera onca): es el felino más grande de América, pero, lamentablemente, está en peligro de desaparición por la caza desmedida y la destrucción de su hábitat.
  
  
• Tortugas marinas: se pueden observar diferentes especies como la Prieta (Chelonia mydas), laúd (Dermochelys coriacea), carey (Eretmochelys imbricata) y la golfina (Lepidochelys olivacea). Perseguidas durante años por los cazadores, han encontrado en las costas de esta reserva un lugar seguro para desovar.

Otras especies amenazadas por los cazadores furtivos son el venado cola blanca (Odocoileus virginianus), el pecarí (Tayassu tajacu), el puma (Puma concolor), la iguana (Iguana iguana) y la boa (Boa constrictor).