特殊的地理位置使黄龙自然保护区，成为大熊猫等野生动物栖息和繁衍的理想地区。这里珍稀动物品种多，南北动物混杂现象突出，还有当地特有的野生动物种群。
黄龙自然保护区是天然动植物种资源的绿色宝库。许多动植物具有重要的科研和经济价值。各种动植物与黄龙景区的特殊岩溶地貌与珍稀动植物资源相互交织，浑然天成。
（一）黄龙动物分布
黄龙自然保护区山高谷深，原始林十分广茂，是大熊猫等众多野生动物理想的栖息环境。风景区内野生动物资源十分丰富，种类繁多。其中兽类71种，鸟类183种，爬行类12种，还有两栖类、鱼类等。属国家一级保护的有大熊猫、金丝猴、牛羚、云豹、绿尾虹雉，斑尾榛鸡等9种；属二级保护的有小熊猫、大灵猫、猞猁、金丝猴、兔弥等21种，有的为当地特有种群。
1.兽类 黄龙自然保护区是四川省自然保护区中兽类种类较多的保护区之一。保护区生态系统复杂多样，生境多样性很高。其境内自然条件优越，山体高大、河谷深切，海拔跨度大。区内生境按照动物的栖息地类型大致可分为八种。
从下到上分别为常绿阔叶林、低山次生灌丛、针阔混交林、针叶林、高山灌丛草甸，另外还有溪流和裸岩。一般情况下，由于常绿阔叶林生境多样性高，食物丰富，因而哺乳动物种类最丰富。其次是低山次生灌丛，然后依次是针阔混交林、针叶林、高山灌丛草甸。在裸岩和溪流生境中哺乳动物种类最少。
由于常绿阔叶林地处低海拔地带，人类活动频繁，破坏严重。因而，处于原始状态的常绿阔叶林很少，而是多处于次生状态，且面积小，故哺乳动物中的大中型动物偶尔下到低海拔的常绿阔叶林中。
常绿阔叶林仅分布在保护区的东面，而且呈零星分布，所有动物都不是仅栖息于某一类生境，而是随着季节变化，或者食物、求偶原因等会迁徙到其它生境活动。说它们栖息于某种生境，仅仅是认为它们主要活动于该类生境。
常绿阔叶林中小型动物中主要有长吻鼹、岩松鼠、巢鼠、高山姬鼠、大耳姬鼠、龙姬鼠、白腹鼠、社鼠、黑腹绒鼠、甘肃绒鼠、普通竹鼠、四川林跳鼠、豪猪等；大中型动物中，豺、赤狐、黑熊、黄喉貂、黄鼬、猪獾、果子狸、林麝、毛冠鹿、水鹿、苏门羚等。
在低山次生灌丛生境中，小型动物是主要栖居者。低山次生灌丛多为人类破坏后演替形成的，人类活动频繁，大型动物很难找到适宜的隐蔽场所。在黄龙自然保护区，低山次生灌丛主要分布于公路两旁、各条山沟的沟谷及保护区边缘与社区接壤地带。
低山次生灌丛常见哺乳动物有食虫类、鼠类及小型鼬科动物。如黄鼬、黄腹鼬、猪獾、岩松鼠、巢鼠、高山姬鼠、大耳姬鼠、龙姬鼠、社鼠、黑腹绒鼠、甘肃绒鼠、豪猪等。
针阔混交林是黄龙自然保护区主要生境之一，分布于区内2400米至3600米之间。生境多样性较高，植物种类复杂，层次丰富。这也是哺乳动物较为理想的生境。
在常绿阔叶林中有分布的动物几乎都可分布于针阔混交林中，除此以外，由于适中的海拔、良好的隐蔽场所，许多大中型兽类常活动于此，如猕猴、金丝猴、黑熊、大熊猫、金猫、豹、云豹、牛羚等。
针叶林是保护区又一主要生境，分布于3600米至4100米之间，植物多样性较低，树种较单一，层片较单调，由于生境下层透光度较差，灌木、草本植物生长受到影响，再加上海拔较高，水热条件较差，生境多样性不高。林麝、马麝、马熊、豹、牛羚、兔狲、猞猁、大熊猫等都可栖息于该生境中。在腐植质较厚的生境中，食虫类和鼠兔类也较常见，如藏鼠兔、间颅鼠兔等。
高山灌丛草甸生境在林线以上，区内海拔4000米以上，以金露梅和杜鹃灌丛为主。它的主要特点是干旱、寒冷，主要古北界高地型、中亚型动物为主，它们是北方动物向南迁徙而形成的种群，都耐干旱和寒冷。
这里常见的哺乳类有鼠兔类、高原兔、松田鼠、高原松田鼠、四川田鼠、喜马拉雅旱獭、马麝及一些以鼠兔、田鼠为食的中小型食肉动物，如香鼬、兔狲、猞猁、狼、赤狐、藏狐、金猫等。岩羊也经常下到高山草甸觅食。
裸岩生境是一些动物临时的栖息地，它们不能在该类生境中完成生命的全过程，在裸岩生境中栖息的动物有岩羊、猕猴、金丝猴等。
2.鸟类 保护区内有国家一级保护鸟类：绿尾虹雉、雉鹑、斑尾榛鸡；二级保护鸟类：即鸢、雀鹰、苍鹰、血雉、藏马鸡、红腹角雉、蓝马鸡、勺鸡、红腹锦鸡等。
属于我国特产鸟类有20种，即斑尾榛鸡、雉鹑、绿尾虹雉、藏马鸡、蓝马鸡、血雉、红腹锦鸡、棕背黑头鸫、大噪鹛、山噪鹛、斑背噪鹛、橙翅噪鹛、高山雀鹛、白领凤鹛、棕头鸦雀、三趾鸦雀、白眶鸦雀、白眉山雀、黄腹山雀、红腹山雀、银脸长尾山雀、酒红朱雀。
从分布环境上看，主要活动在森林、灌丛的鸟类有163种，主要活动在高山草甸生境的鸟类仅有11种，水域鸟类有12种。
3.昆虫 保护区内鉴定到属种的昆虫有196种。其中鳞翅目、鞘翅目、膜翅目和双翅目昆虫共有45科。鳞翅目科数最多，有21科，其次为鞘翅目，有11种。从种的数量上看，鳞翅目最多，有95种，其次为鞘翅目35种，双翅目32种，膜翅目21种。
由于保护区的特殊地理环境，昆虫的垂直分布随植被带的垂直分布变化这一特点非常明显。昆虫的垂直分布规律和特点，取决于立地条件和昆虫本身对环境的适应与占领能力。结合保护区的植被带划分和区域生态地理特点，将保护区分为山地针阔混交林带、亚高山暗针叶林带和高山灌丛草甸带。
4.两栖爬行类 自然保护区分布有两栖纲动物、爬行动物共18种。西藏山溪鲵在保护区内分布范围最广，不论是海拔较高的淘金沟、上游主河道，还是海拔较低的西沟、下游主河道均可采集到该种类。
另一分布较广的种类为林蛙，在黄龙主景区附近和黄龙乡附近及西沟都采集到了大量林蛙标本。其它两栖爬行物种则分布范围较小，尤其是爬行动物，仅仅分布在黄龙乡的保护区内。
（二）黄龙植物分布
黄龙自然保护区内的海拔为1700米至5588米，区内不仅植物种类繁多，而且植被类型也异常复杂，基本上可以包括阔叶林、针叶林、灌丛、草甸及流石滩植被等各种类型。在河谷两旁或山凹的潮湿地段可以看到成片的落叶阔叶林，树种主要为桦木、椴木和杨柳等。
针阔混交林垂直分布于海拔2400米至3200米地带，保护区内的常绿针叶林分布非常广，组成树种以松树、云杉、冷杉及柏木为主。区内杜鹃、金露梅、绣线菊和高山柳非常丰富，构成大面积的高山灌丛。
1.落叶阔叶 保护区内的亚高山落叶阔叶林属于寒温性针叶林，分布在海拔2900米至3800米，包括桦木林、杨柳林、沙棘林以及黄龙河谷落叶阔叶林。
桦木林包括糙皮桦林和白桦林。糙皮桦林主要分布在山凹土壤比较潮湿的地方，海拔在3800米以下，直达山谷边，成块状分布。群落外貌呈绿色，林冠参差不齐，结构简单。
糙皮桦的树高可达近二十米。乔木层中糙皮桦的优势很明显，只是在群落边缘多渗入一些槭树、紫果云杉、岷江冷杉等植物，它们多高于糙皮桦，属伴生种。
白桦林在保护区内呈斑块状分布于海拔3000米至3300米的山凹中或其边缘的阴坡上。群落外貌呈暗绿或黄绿色，林冠较整齐，树高可达15米。白桦林结构简单，除白桦为乔木层的建群树种外，还常有其它桦木、云杉、冷杉、松树与其伴生，林下植物组成与糙皮桦林相似。
杨柳林中的青杨，是亚高山针叶林和针阔混交林常见的树种，它具有速生、耐旱和种子容易传播的特性，对土壤的要求也不太严格。当亚高山针叶林和针阔混交林被砍伐后，青杨能迅速占领这些旷地而成林，所以它主要分于华山松、糙皮桦次生林下缘。
青杨林垂直分布海拔为2900米至3200米，成块状分布。群落外貌呈浅绿色，林冠参差不齐。青杨为群落的建群树种，平均树高八米。糙皮桦、华山松、黄果冷杉能在不同海拔高度的青杨林中出现，成为青杨林的伴生树种。低海拔的青杨林中可见紫果云杉。
沙棘林主要分布在黄龙沟河谷两旁的山坡上，海拔在2600米至3200米，面积较大，成块状分布。群落外貌呈灰绿色，林冠整齐。沙棘为乔木层的建群树种，高四米至六米。在沙棘林中常伴生有多种柳，与沙棘几乎同高。沙棘林下灌木主要为蔷薇、枸子、珍珠梅、绣线菊和忍冬等。
川鄂柳、青榨槭和沙棘为共建种的河谷落叶阔叶林，主要分布在保护区内西沟、淘金沟的河谷两旁。由于水量充沛，土壤湿润，该群落结构复杂。群落外貌呈黄绿色，林内光亮透明，树高均在四米至七米。林下灌丛植物主要有忍冬、胡枝子、金露梅及楤木等。林中有时夹杂着几棵山桃、杏、勾儿茶及野樱桃等。
2.针叶林 松科植物在黄龙自然保护区的分布比较广，处于海拔3200米至4000米的山坡上，种类组成主要包括华山松、红杉等。华山松主要分布于额溪沟一带，既有次生林，也有原始林。树种比较单一，群落外貌呈葱绿色，层次明显，结构简单。华山松树最高可达15米，树干挺直。
在低海拔的山凹处，由于土壤比较潮湿，便夹杂着少量的白桦、红桦、糙皮桦、山杨等阔叶树种。华山松的原始林分布海拔较高，林内明亮、透光，平均树高20米。
红杉林在保护区内下渡沟的局部山坡上分布，海拔为3600米至3900米。上限为小叶类杜鹃灌丛、高山栎类灌丛或高山草甸，下限为紫果云杉、冷杉。与红杉林平行的山凹中，偶尔出现红桦、糙皮桦类阔叶林树种，有时红杉林中又伴生着冷杉、紫果云杉或华山松等针叶树种。
它的群落外貌呈翠绿色，结构简单，林内明亮，红杉高20米至30米，胸径可达40厘米。林下灌木主要有高山绣线菊、黄背栎、糙皮桦、陇塞忍冬、西南花楸、散生枸子、峨眉蔷薇、淡黄杜鹃等。草木层植物丰富度一般，主要是羊茅、乳白香青、圆穗蓼、风毛菊、苔藓、蕨类等。
云杉林在保护区内的分布比较广，处于海拔3700米至4400米的山坡上，种类组成主要包括紫果云杉等。紫果云杉林在保护区内的分布比较广泛，海拔3600米至4100米间均有分布，并成疏林或块状分布。群落外貌呈深绿色，林冠整齐。
林下草本层植物种类丰富，其常见植物种类有猪芽蓼、苔草、蒿草、粗齿冷水花、直梗高山唐松草、银莲花、碎米荠蕨类等。
冷杉林中的黄果冷杉林，是青藏高原东南边缘、横断山脉中南部高山峡谷区主要针叶林型。它在黄龙分布比较分散，一般出现在海拔3700米至4100米的山坡上。群落外貌呈绿色，林冠整齐，结构简单，层次明显。
黄果冷杉高二十五米左右，在该处为成熟林。
乔木层混有少量的红杉、紫果云杉等。其草本层植物主要包括钉柱委陵菜、缘毛紫菀、金毛铁线莲、独叶草、大车前、毛子草、淡黄香青、车前、叶垂头、刺参、球花蒿等。
柏树林中的方枝柏林在黄龙自然保护区分布于海拔4000米至4500米的阳坡上，上限接高山桦树林，下缘接冷杉林或云杉林。群落外貌呈灰绿色，林木稀疏，乔木树种单一，结构简单。方枝柏平均高为十米左右。林中渗入少量香柏，呈灌丛状分布。林下灌丛，主要是大白杜鹃，平均高达三米，也有少量忍冬、花楸、绣线菊及小檗类植物等。
其草本层植物种类丰富，除了禾草和莎草外，还有较多的委陵菜、毛莨、风毛菊、草莓、鸢尾、蓼、苔藓等。
3.灌丛植物 在保护区灌丛主要有三类，即常绿阔叶灌丛、落叶阔叶灌丛、常绿针叶灌丛。
淡黄杜鹃和光亮杜鹃为共建树种的常绿阔叶灌丛，分布在保护区内的海拔为4300米的山坡上。该群落在每年6月份开花，外貌呈灰黄蓝色，丛冠整齐。其草本层植物种类丰富，主要包括刺参、狼毒、圆穗蓼、珠芽蓼等和毛莨、禾草、莎草、委陵菜类植物。
常绿阔叶灌丛中的紫丁杜鹃灌丛，主要分布在海拔4500米至4800米的阴坡。紫丁杜鹃群落外貌呈灰绿色，灌丛低矮密集。其草本植物因灌丛盖度较大而生长稀疏，但在灌丛空地上却有多种杂草，主要包括矮生蒿草、线叶苁菔、鹅绒委陵菜、垂头菊、风毛菊、乳白香青、圆穗蓼、珠芽蓼、酸模、狼毒及苔藓等。
在保护区内，落叶阔叶灌丛中的窄叶鲜卑花灌丛主要分布海拔4400米至4700米的阴坡和宽谷地带，生长地区土壤深厚、湿润。群落外貌呈红绿色，丛冠较整齐，丛内结构简单密集。
窄叶鲜卑花为灌木层的建群种高0.7至1.2米。一般其灌丛多夹杂一些绣线菊、忍冬、锦鸡儿和多种柳类灌木。草本植物种类多，主要植物种类组成为羊茅、细柄茅、垂穗披碱草、草地早熟禾、草玉梅等。
落叶阔叶灌丛中的金露梅、高山绣线菊灌丛，主要见于保护区内海拔4000米至4600米的高山、高原地带、多呈零星块状分布。群落外貌绿色或深绿色，矮小且呈团状，丛高常在一米以下，高山绣线菊的枝条常高于灌丛。
灌木层中除了以金露梅、高山绣线菊藻丛为优势种外，有时还夹杂一些细枝绣线菊、窄叶鲜卑花、小叶杜鹃和多种锦鸡儿、高山柳等。草本层植物较多，主要种类有四川蒿草、高山蒿草、羊茅、细叶早熟禾、草地早熟禾、细长早熟禾和各种马先蒿、蓼、报春、菊等。
常绿针叶灌丛中的香柏是保护区高山分布的针叶树种之一，由于高海拔，它的平均树高均在一米左右，群落外貌呈浓绿色，树冠呈坎塔形。
香柏林的林下灌木是典型的高山绣线菊和淡黄杜鹃灌丛，也有少量的窄叶鲜卑花。草本层植物多属耐旱植物，如红景天，它与圆穗蓼一起构成该层的优势树种。香柏林下草本层种类丰富，主要包括矮生蒿草、多茎委陵菜、迭裂银莲花、披针叶黄华、龙胆、毛莨、菊草、报春、百合类等。
4.羊茅草甸 在保护区内分布在较高的山顶上，海拔4500米以上，土壤为草甸土，且多砾石，表层草根紧密盘结，通气与透水性差。群落特点表现为草群低矮，分层不明显，以地面芽密丛性的羊茅为优势种草，其次为四川蒿草。
此外还伴有多种禾草，并以旱中生和中旱生为主，如川滇剪股颖、细叶早熟禾、细柄茅、穗三毛、披剪草等。杂类草层片发达，种类较多，有三十多种，主要包括圆穗蓼、珠芽蓼、淡黄香青、长叶火绒草、美丽风毛菊、高原毛莨、毛莨状金莲花、藏橐吾、川甘薄公英、东俄洛紫菀、黄花棘豆、披针叶黄华等。
5.高山蒿草 保护区内的草甸主要分布在海拔4400米至4600米的宽谷、阶地、山坡上，面积不大，并在下限与森林连接或呈犬牙交错之态。
草层低矮密集，分层明显，种类组成较为简单，为35种，以高山蒿草为优势种；其次是四川蒿草、矮生蒿草等。另外，常见的植物主要有苔草、毛莨、禾草、风毛菊、橐吾、香青类等植物及圆穗蓼、珠芽蓼、独一味等。
在黄龙自然保护区的海拔4500米至4700米的山坡上，分布有淡黄香青和坚杆火绒草为优势种的高山杂类草甸，面积不大，其下缘主要是小叶类杜鹃灌丛。
组成该群落的植物种类较多，有五十多种，除优势种淡黄杜鹃和坚杆火绒草，还有乳白香青、条叶银莲花、鹅绒委陵菜、羊茅、矮生蒿草、圆穗蓼、珠芽蓼、美丽风毛菊、东俄洛橐吾等以及马先蒿、龙胆、报春、鸢尾类植物。草丛低矮，群落分层不明显。
6.石滩植被 在黄龙自然保护区，海拔在4700米以上的部分高山顶上，常分布有局部的高山流石滩植被。组成该类型的植物以主根型为主，不少地下部分远远超过地上部分，甚至可达十倍左右。其次，丛生、垫状、鳞茎等类型均有一定数量。
在流石滩内常见的植物有鼠麴风毛菊、长叶风毛菊、水母雪莲花、红景天、垫状点地梅、线叶苁菔、红茎虎耳草、甘肃蚤缀等。在流石滩下部边缘还有高山草甸植被，如高山蒿草、羊茅、川滇橐吾、垫状女娄菜，以及苔草属、葱属等。在缓坡、洼地，雪茶、地衣等常形成小群聚。在海拔高处也可见黄地衣的分布。
高山流石滩中的植被是长期适应高山流石滩的自然环境而形成的。就流石滩而言，石块不断的移动和堆积情况经常发生，这种移动和堆积不可能摧毁上面生长的植物。因而，高山流石滩的植物具有一定的特殊性和稳定性。
两栖幼年只可以在水中生活，不可以在陆地上生活，成年可以在水中生活，也可以在陆地上生活，比如，两栖动物，水陆两栖。
