В Каратауском заповеднике богатый животный и растительный мир. Некоторые виды занесены в Красную книгу - архар - каратауский, куница каменная, дикобраз индийский. А некоторые виды стали очень редкими: заяц - толай, архар, косуля, кабан.
118 видов птиц. 12 видов в Красной книге, в т.ч. красавка, балобан, стервятник, бородач, беркут, орел степной, черный аист, белый аист и др.
В настоящее время фауна насчитывает 152 вида.
Растительный мир представлен 1600 видами растений.