En ås av sand dekker mesteparten av Gotska Sandøn. Det høyeste punktet, Höga åsen, ligger 42 moh. Øyas indre områder er dekket med skog. Der vokser det bartrær, særlig furu, men også mye barlind. Løvtrær er sjeldne. På Gotska Sandön vokser dessuten orkideer, vaid, pimpernell og strandtorn. Rundt 50 fuglearter hekker på øya. Der finnes det også 910 kjente billearter. Åtte av disse forekommer i Norden bare på Gotska Sandön.