С точки зрения биологического многообразия Лагодехские охраняемые территории являются одним из самых важных мест не только в Грузии, но и во всем Закавказье.
Всемирным фондом по охране природы (WWF) этот регион идентифицирован, как:

один из особо важных глобальных экологических регионов (экологический регион кавказских смешанных лесов);
основная орнитологическая территория (Important Bird Area (GE024);
одна из горячих точек международной консервации биологического разнообразия (Conservation International).
Лагодехские охраняемые территории также признаны потенциальным кандидатом «Изумрудной сети»и в рамках соглашения об ассоциировании между Грузией и Евросоюзом, квалифицируется по Natura 2000.

Флора

Лагодехские охраняемые территории являются ареалом распространения до 1,100 видов растений. Дендрофлора территорий представлена 130 видами обитателей.

Лесной пояс территорий характеризуется широким биологическим многообразием, вертикальной зональностью и сменой ареала распространения. В нижней части леса встречаются граб, дуб, смешанный грабово-дубовый и буково-грабовыйлеса. На высоте от 850 метров до 1700 метров над уровнем моря растут в основном буковые леса, однако здесь есть и смешанные леса, где встречаются граб, ясень, грузинский дуб, липа и другие. Выше отметки в 1800 метров над уровнем моря пояс субальпийских лесов, где по соседству с буком можно встретить высокогорный дуб и клен, березу Литвинова и бородавчатую березу. На высоте приблизительно в 2300 метров над уровнем моря лесная полоса заканчивается березняком. В Лагодехи вечнозеленые кустарники рододендронов распространены на высоте в 2700 метров над уровнем моря. В рощах и близ речных берегов в виде участков аллювиальных террас встречаются заросли ольховника.

Из растений, входящих в «Красный перечень» (в «Красный список»/»Красную книгу») Грузии на Лагодехских охраняемых территориях встречаются 15 видов из которых особо следует выделить: орех (грецкий), каштан, высокогорный дуб, лапину, ягодный тис, кавказскую хурму и другие.

Реликтовые и местные растения

 Из флоры Лагодехских охраняемых территорий 121 вид растений относится к кавказской, а 9 видов к грузинской эндемике. Семь видов из вышеназванных 9 видов грузинской эндемики представляют собой эндемику Кахети, а в более узком представлении эндемику непосредственно Лагодехских охраняемых территорий, из которых следует выделить: Голосемянник или Гимноспермиум/Леонтица/Отавник Смирнова (Gymnospermiumsmirnowii), Первоцвет Юлии (Primula juliae), Клекачка перистая (Staphylea pinata), Горечавка лагодехская(Gentiana lagodechiana), Пион Млокосевича (Paeoniamlokosewitschii), Лагодехский пион (Paeonialagodechiana), лагодехский подснежник (Galanthus lagodekhianus) и лагодехский окопник крупноцветный (Galanthus lagodekhianus) и другие.

Фауна

В Лагодехских охраняемых территорияхпредставлена многообразная фауна, здесь водится 126 видов позвоночных, из них: 2 вида рыб, 5 видов амфибий, 12 видов пресмыкающихся, 150 видов пернатых и 53 вида млекопитающих.

Лагодехский заповедник признан местом особого значения для амфибий. Лагодехские охраняемые территории богаты беспозвоночными представителями фауны.

Лагодехский заповедник и заказник особенно богат хищными птицами. Здесь обитают бородачи или ягнятник, горный орел, сокол, горные (беркуты) и степные орлы, а также орел могильник.

Из млекопитающих в Лагодехских лиственных лесах широко распространены сородичи оленей, косули сероватой окраски. А в поймах рек очень много дикого кабана. Из представителей хищных в Лагодехском заповеднике встречаются волк и бурый медведь. Большое множество копытных в заповеднике является гарантией беззаботного существования здесь хищников. Из других хищников, распространенных в заповедных территориях Лагодехи следует отметить: лису, рысь, лесную и скальную куницу и камышового кота.

Многообразна также орнитофауна Лагодехского заповедника. На плато альпийских вершин гнездятся орлы, бородачи или ягнятники, грифы или сипы. Очень много пустельги обыкновенной и обыкновенных канюков, встречается несколько разновидностей сов. В Лагодехских горах по соседству с уларами гнездятся тетерева. Здесь можно встретить стаи европейских кекликов, группы дятлов, маленьких красноголовых вьюрков, пестрокрылых и белогрудых дроздов. Длинноносые бакланы и очень красивые стенолазы теплое время года проводят в горах и только с приходом зимы спускаются вниз.Иволги обыкновенные, смело ныряющие в потоки горных рек водные дрозды, синицы, обыкновенные поползни, крапивники, зяблики, кукушки и дятлы обитают в лесах Лагодехского заповедника

Из представителей млекопитающих, внесенных в «Красный перечень» (в «Красный список»/»Красную книгу») Грузии, особо следует отметить: серну или черного козла, восточно-кавказского горного козла, благородного оленя, рысь, волка и бурого медведя.

А из птиц: кавказского тетерева, кавказского улара и других. Следует отметить, что 40% млекопитающих, распространенных в Грузии обитают в Лагодехском заповеднике и заказнике.

Местные виды

Примечательно, что на охраняемых территориях Лагодехи обитает, вид амфибий, стоящий перед угрозой глобального исчезновения - обыкновенная квакша.

Из обитателей местной кавказской эндемики следует отметить кавказскую крестовку, а из пернатых - кавказского тетерева, кавказского улара и кавказскую пеночку.

Из локальной эндемики следует выделить лагодехского червя.

Грибы

На сегодняшний день на территории заповедника известно о 230 видах, распространенных здесь макромицетных грибах, большинство из которых (139 ) являются представителями агариковых Agaricales, из них 23 вида встречаются только на территории Лагодехского заповедника. Вид кавказских лисичек Cantharellus caucasicus встречается на территории Грузии только в Лагодехском заповеднике. Из дискомицетных грибов следует отметить - Pezizacyathoideaа из абеда грибов Abortiporus biennis, Cantharellus caucasicus, Ceraporiagilvescens, Chaetoporuseuporus, Radulumfagicola, Trametesaneirinus и другие.

Из шляпочных грибов здесь представлены: Amanita ovoidea, Collydiacirrhuta, Gymnopilus penetrans, Hebeloma sachariolens и другие. Особенно часто встречается здесь медвежий или белый гриб (Boletus edulis), лисички обыкновенные (Cantharellus sibarius), вёшенка обыкновенная (Pleurotus ostreatus), леписта (Lepistasordida), шампиньон полевой (Agaricus arvensis), саркосцифа алая (Sarcoscifa coccinea) и другие.