Floraen på Haramsøya bærer preg av kystklimaet. Over store deler av øya finner man kystlynghei, med forskjellige arter av lyng. Av skog er størsteparten løvskogen hasselkratt. Dette finner man både i Myskjaurene, på Åkre og på Haram. Av barskog finner man store områder av sitkagran og furu som ble plantet på Myskjafjellet, Håvika og Austnes på 50 og 60-tallet. Det mest interessante med floraen på Haramsøya er det store innslaget av oseaniske kystplanter. Det er store forekomster av kystarter på øya, og spesielt i området Lia og Ullahornet er det funnet sjeldne og viktige arter som den rødlistede gulprikklaven, sølvnever, storblåfjør osv. Det er registrert flere hundre arter på øya. På fjellplatået over øya ligger det også et terengdekkende myrområde. På Mannen ligger det et bakkemyrområde, og når det ble undersøkt på 1970-tallet ble det fastslått av at det var av stor internasjonal verneverdi og ble ansett som et av de fineste og viktigste terrengdekkende myrområdene i Norge. Dette området var svært næringsrikt, og man kunne finne sjeldne arter som rødsildre og reinlav. Området ble dyrket og tørrlagt sent på 1970 og begynnelsen av 1980-tallet. Man kan finne store forekomster av multe, tyttebær og blåbær over store deler av fjellet på øya. miniatyr|Ulla på Haramsøy med Flemsøya i bakgrunnen og Ullahornet til høyre Av fauna er det fuglelivet som er det mest nevneverdige. Av fuglearter er det registrert hubro, snøugle, grågås, skarv, toppskarv, ærfugl, gråmåke, tiur, gjøk, diverse småfugler, havørn, vandrefalk, teist, havhest, lunde, svartbak, hegre, diverse småfugler osv. Av andre dyr finner man en stor flokk av hjort på øya, langs kystlinja finner man mink, oter, steinkobbe, ulike arter av hval til ulike årstider, samt at det på Ullaholmen beiter villsau.