En la zona alta son característicos del páramo los pajonales y las almohadillas, que cubren casi íntegramente los suelos junto a chuquirahuas, musgos, romerillos, achupallas y mortiños. Avanzando hacia el oriente, sobre las estribaciones de la cordillera, una altísima biodiversidad florística se empieza a hacer presente; estos se hallan cubiertos por vegetación natural, regularmente nublados, donde los árboles de pumamaqui y quishuar van cediendo terreno paulatinamente a bosques con árboles grandes y vegetación densa que van creando un ambiente de selva.

Naturaleza - FAUNA
La variedad faunística de la Reserva es muy alta, a pesar de que se calcula que sólo se ha podido inventariar un 50% de ésta. El Area alberga 900 especies de aves identificadas. Ciento diez especies de anfibios, 140 de reptiles y más de 200 de mamíferos pasan a engrosar las listas de la Reserva.

Aves: Entre las más representativas el cóndor, por su importancia en la historia nacional y hallarse actualmente en peligro de extinción, gran variedad de quindes, loros y tucanes muy vistosos, la pava de monte, en el área de Papallacta y Oyacachi, el gallo de la peña, en la Cascada de San Rafael y a ambos lados del volcán Reventador, y gallinazos de cabeza roja, negra y amarilla, común, este último, en la llanura amazónica.

Mamíferos: El ciervo enano, el más raro de todos los venados, vive en el páramo junto con el de cola blanca; el oso de anteojos, único oso sudamericano, ha sido observado incluso cerca a las zonas pobladas a lo largo de la vía Interoceánica. En los sectores más bajos viven jaguares y pumas, animales muy integrados a las culturas nativas, junto al tigrillo u ocelote, que habita ya en las zonas más bajas. Guantas, tapires, de montaña y de amazonía, sacha cuyes, ardillas, veinte especies de primates, 52 de murciélagos y 30 de roedores, que incluyen ratones marsupiales, son sólo algunas estadísticas que ayudan a explicar la fabulosa riqueza animal en esta Reserva.