神農架是全球性生物多樣性王國,擁有被稱為“地球之肺”的亞熱帶森林生態系統、被稱為“地球之腎”的泥碳蘚濕地生態系統和被稱為“地球免疫系統”的生物多樣性,是中國特有屬植物最豐富的地區,是世界生物活化石聚集地和古老、珍稀、特有物種避難所,有維管束植物3758種,野生脊椎動物600多種,擁有珙桐、紅豆杉等國家重點保護的野生植物36種,金絲猴、金雕等重點保護野生動物75種。神農架是世界級地史變遷博物館,地表出露中包括前寒武紀、古生代、中生代、新生代的所有地層單元、地質紀年、山岳奇觀、巖溶地貌和古冰川侵蝕遺跡,擁有中元古界、新元古界的標準地質剖面,古生代、中生代、新生代動植物化石群。其自然資源及其生態系統的完整性、原真性、不可再生性和不可復制性全球少有。