A Vértesben a domborzati formák változatossága ritka fajokban bővelkedő növénytakaró kialakulásához vezetett. Máshol igen ritkán fordul elő, hogy a legkülönbözőbb növénytársulásokat találjuk meg egymástól igen kis földrajzi távolságra.
A Csíkvarsai rét kiszáradó láprétjének vizes élőhelyét légvonalban csak néhány száz méter választja el a csákvári Haraszt-hegy szélsőségesen száraz, mediterrán jellegű dolomit sziklagyep társulásától. A fokozottan védett Fáni-völgy sziklafalain él az igen kényes cifra kankalin. Ez az alhavasi faj, a sziklás környezetet és a napfényt kedveli, de egyben hűs, páradús levegőre is szüksége van. Karsztbokorerdők, molyhostölgyes cseresek, gyertyános tölgyesek és bükkösök is előfordulnak egymás szomszédságában, a változatos terepviszonyok és mikroklíma által számukra meghatározott helyen. Kísérő fajok között gyakori a barkóca berkenye és a mezei juhar, cserjeszintben a vesszős fagyal és az egybibés galagonya, az erdőszéleken a kökény és a vadrózsa. A déli kitettségű meleg, napsütötte, fagyoktól védett termőhelyeken pedig a keleti gyertyán található meg, a jégkorszak előtti melegebb éghajlatú időszak emlékeként. Ennek a növénynek mai viszonyok közötti szokásos termőhelye az Adriai tenger mellékének mediterrán klímája. De megtalálható a Vértesben az atlanti-szubalpin klímahatást tükröző erdei ciklámen is, tovább gazdagítva a sokarcú növényföldrajzi képet. Botanikailag rendkívül érdekesek a lisztes berkenye és barkóca berkenye között elhelyezkedő úgynevezett berkenye átmeneti kisfajok, melyek közül sok egyedül a Vértesben található, itt is korlátozott egyedszámmal. A Csóka-hegy napfényes erdőinek jellemző dekoratív virágai a nagyezerjófű, a tarka nőszirom és a magyar zergevirág. A bükkösökben kora tavasszal a lombfakadás megindulása előtt virágszőnyeg borítja a talajt. A tavasz első hírmondója a hóvirág, amelyet a sárga virágú bogláros szellőrózsa, a fehér vagy lila virágú odvas keltike, s a fehér galambvirág követ. Magyarországon csak a Vértes és a Bakony gyertyános és bükkös erdeiben él az atlanti és mediterrán tájakon elterjedt örökzöld félcserje, a babérboroszlán, de megtalálható itt a bükksás és szagos müge. A sekély termőrétegű sziklás, köves talajokon jellemző fás szárúak a kocsánytalan tölgy, cser, gyertyán, bükk, kislevelű hárs, virágos kőris. A lágy szárú szintben gyakori a hagymás fogasír, nehéz szagú gólyaorr, az évelő szélfű.
A hegység déli lejtőinek ritkasága az öves százlábú, az öves skolopendra, mely az országban egyedül a Vértesben fordul elő. Ez a vöröses páncélba öltözött rovar fél arasznyira is megnő, rágókarmának mérge fájó és elhúzódó gyulladást okoz. Egyébként hasznos, védett ízeltlábú. Érdekes tulajdonsága, hogy petéit egy hónapon át magához szorítva dajkálja, közben nem mozdul, nem is táplálkozik. Gerincesek közül legnagyobb fajszámban a madárvilág képviselteti magát ezekben az erdőkben. A fatörzsszint jellemző odúkészítői a közép fakopáncs, és a zöld küllő. A legnépesebb odúlakó csoport a cinegéké. A Vértesben három fajuk él, a széncinege, a kékcinege és a fekete sapkás barátcinege. A fészeképítők közül az erdei pinty és a vaskos csőréről könnyen felismerhető meggyvágó a leggyakoribb fajok. A lombkoronaszintben elsősorban a nagyobb termetű ragadozók fészkelnek, mint az egerészölyv és a héja. A madárvilág különlegességei közül leginkább említésre méltóak az Európa-szerte kipusztulással fenyegetett nagy ragadozó madarak, mint például a parlagi sas és a kerecsen sólyom. A Csíkvarsai rét vizes élőhelyeinek jellegzetes és igen ritka fészkelői a parti madarak és a guvat-félék, a bíbic, a piroslábú cankó, a nagy goda, a nagy póling, a sárszalonka, a pajzsos cankó és a törpe vízicsibe. A ragadozó emlősállatok közül gyakori a menyét, a görény, a róka, és a többnyire rejtett, éjszakai életet élő borz. A zavartalan völgyek ritka ragadozó emlőse a vadmacska. A kiterjedt, összefüggő erdőségben jelentős nagyvadállomány él. Kiváló élőhelyet talál itt magának a gímszarvas, a vaddisznó, az őz, valamint a muflon.