Cadrul natural al masivului Hăşmaş cu elemente geologice, geomorfologice, pedologice şi climatice foarte variate, condiţiile microclimatice determinate de expoziţia şi înclinaţia pantelor, marea diferenţă de nivel ( de la 575 m în valea pârâului Bicaz la Bicaz – Chei 1792 m vârful Hăşmaşul Mare) determină existenţa unei flore şi faune bogate şi variate. În urma investigaţiilor realizate în teren şi după datele existente în bibliografie s-au inventariat 1147 specii de plante superioare (din care 29 hibrizi şi 99 subspecii ). Parcul Naţional Cheille Bicazului-Hăşmaş cuprinde păduri de molid ( molidişuri pure – 95 %) , păduri de răşinoase cu fag , care îmbracă versanţii masivului, pajişti montane întinse, vîrfuri cu vegetaţie subalpină, stâncării cu vegetaţie specifică , multe rarităţi floristice şi endemite . Specific acestei zone este endemitul local Astragalus pseudopurpureus (cosacii bicăjeni). Sunt întâlnite şi numeroase specii rare, dintre care menţionăm: Juniperus sabina ( cetina de negi ), Ajuga pyramidalis, Silene zawadzkii, Waldsteinia geoides şi Daphne cneorum ( tămâiţa ) . O mare importanţă ştiinţifică prezintă şi speciile de plante ocrotite declarate monumente ale naturii : papucul-doamnei (Cypripedium calceolus), floarea de colţ (Leontopodium alpinum), sângele-voinicului (Nigritella rubra), tisa (Taxus baccata) etc. Fauna parcului este deosebit de bogată în specii rare şi periclitate, cât şi în alte specii caracteristice zonei montane. Enumerăm căteva specii rare şi ocrotite, care sunt verigi importante într-o reţea trofică bogată, ce denotă un ecosistem încă echilibrat : lepidopterele Parnassius apollo, Polygonia alba, amfibieni şi reptile ca broasca cu burta galbenă (Bombina variegata), broasca mare de lac (Rana ridibunda), tritonul de munte (Triturus alpestris), tritonul carpatic (Triturus montandoni), tritonul cu creastă (Triturus cristatus), salamandra (Salamandra salamandra) , broasca râioasă (Bufo bufo), broasca roşie de munte (Rana temporaria), şopârla de munte (Lacerta vivipara) , vipera comună (Vipera berus) , şarpele de alun (Coronella austriaca), păsări ca fluturaşul de stâncă (Tichodroma muraria) , ciocănitoarea de munte (Picoides tridactylus), presura de munte (Emberiza cia), corbul (Corvus corax), cocoşul de munte (Tetrao urogallus), huhurezul mare (Strix uralensis), acvila de munte (Aquila chrysaetos) şi mamifere, cerbul carpatin (Cervus elaphus), capra neagră (Rupicapra rupicapra), ursul (Ursus arctos), râsul (Lynx lynx), lupul (Canis lupus).