Geologisk sett ligger Kallingsheia i det store, sydnorske grunnfjellsområdet, men selv om berggrunnen for en stor del består av næringsfattige bergarter, finner man lokaliteter med overraskende frodig vegetasjon. I høydelaget fra 450 til 500 moh. finnes en av Aust-Agders største forekomster av barlind, i dag fredet som et lite naturvernreservat. Videre finner man eik av uventa dimensjoner i samme høydelag, trolig rester etter en langt rikere vegetasjon tilbake i en tidsperiode med et klart varmere klima. I lune granlier finnes en kjempeskog med enkelttre på 3-4 m³ og kanskje mer.Fremdeles gir Kallingsheia livsgrunnlag for mer sjeldne dyreartar. Så sent som våren 1998 vandret en bjørn gjennom området og de senere årene har det vært en fast stamme av gaupe, også streifdyr av ulv har passert gjennom området de siste årene. Både elg, hjort og rådyr finnes fast inne på heia, og villrein finner man til og fra som streifdyr. Kongeørn er fast gjest, det samme gjelder hubro, om enn i lite omfang. Og de senere årene etter at fisken kom tilbake i en del vann og vassdrag er fiskeørn igjen observert. Vegetasjonen er variert, fra skogsområder i randsonen med ordinære skogbruksaktiviteter, til store, sammenhengende, urørte områder inne på heia der man bare finner spor etter tidligere aktiviteter knyttet til seterdrift og slått.