Naturmiljøet langs Sametielva skiller seg ut fra den tørre furuskogen som dominerer i det meste av Pasvikdalen. Den er den største sideelva på norsk side og har lange meanderende områder omgitt av gamle kroksjøer, elveører og flommarker. Det meanderende partiet av elva er helt uberørt av inngrep. I et ellers relativt monotont skogs- og myrlandskap er elva et viktig habitat for både planter og dyr, og har en rekke arter som ikke er vanlige i området for øvrig. Langs elva finnes mange naturtyper knyttet til vann og vassdrag, og den har gode bestander av ørret. Elvebreddene er skogkledte, for det meste med gråor og bjørk.