由于武陵源地处石英砂岩与石灰岩结合部。景区北部大片石灰岩喀斯特地貌,经亿万年河流变迁降位侵蚀溶解,形成了无数的溶洞、落水洞、天窗、群泉。 武陵源风景名胜区森林覆盖率达67%。生长有野生动物400多种、木本植物850多种,有一级保护动物豹、云豹、黄腹角雉3种,二级保护动物大鲵、猕猴、穿山甲等25种。有国家一级保护植物珙桐、伯乐树、南方红豆杉等5种,二级保护植物白豆杉、杜仲、厚朴等16种