Entre las especies de mamíferos son habituales el tejón, cabra montesa, gato montés, meloncillo, garduña, desmán ibérico y nutria, así como corzos, ciervos y jabalíes.

Algunas de las aves que podemos observar son los cucos, las tórtolas, los mirlos, los alcaudones, las lavanderas, los herrerillos… Pero sin duda la joya ornitológica del parque es la cigüeña negra, cuya pequeña colonia establece un nexo entre las poblaciones de este parque y las presentes en Extremadura.

Su paisaje se caracteriza por la gran extensión de montes poblados de grandes masas boscosas y valles por los que circulan numerosos ríos y arroyos.

Los bosques que pueblan este parque son de tipo galaico-portugués de castaños, robles rebollo y robles carballo (en cuyos sotobosque crecen acebos, serbales… ) Entre los ecosistemas presentes en este parque, cabe destacar los de brezales secos europeos, los encinares de Quercus illex y Quercus rotundifolia, los alcornocales de Quercus suber y los pinares mediterráneos de Pinus pinaster y Pinus Silvestris, que constituyen una población de gran valor por su adaptación al clima de la zona pues sólo se encuentran en zonas bastante húmedas durante todo el año.

Además, podemos encontrar áreas cultivadas de viñedos, olivares, árboles frutales… destacando los cerezos, por ser los más extensos y por tanto los que suponen la base económica de muchos de estos pueblos de la sierra.

La Sierra de Francia forma parte del Sistema Central, presentando sus mismas características geológicas y geomorfológicas, granitos de época alpina, con importantes fallas que formaron grandes bloques erosionados en el Cuaternario por la acción glaciar y periglaciar. Circos y lagunas glaciares, sistemas escalonados, canchales y valles montañosos son algunas de las morfologías que podemos distinguir en este espacio natural.