武夷山脉地处亚热带季风湿润气候区,山脉所踞平原、丘陵、山地、盆谷等地貌类型俱存,土壤种类多,土质肥沃,雨量充沛,森林和植被茂密,保留有原始森林多处,广泛适宜生物繁衍和荫蔽生息,保存着世界罕见、稀有、濒临灭绝的许多珍贵动植物。已知野生植物有3728种,其中:低等植物840种,高等植物284科1107属2888种,列入《中国植物红皮书》的有28种;已知野生动物有5355种,分属592科。为保护这些动植物,山脉设多处自然保护区,其中有武夷山自然保护区、将乐陇西山自然保护区、武平梁野山自然保护区3处国家级保护区和建瓯万木林自然保护区、三明格氏栲自然保护区、邵武将石自然保护区、南平茫荡山自然保护区、沙县萝卜岩自然保护区、宁化牙梳山自然保护区、泰宁峨嵋峰自然保护区、建宁闽江源自然保护区、明溪均峰山自然保护区、明溪君子峰自然保护区等10处省级自然保护区。