Ο Όλυμπος είναι περίφημος σε όλον τον κόσμο, πέρα από τη μυθολογική και ορειβατική του διάσταση, και για τη χλωρίδα και πανίδα του, καθώς θεωρείται ως ένα από τα κορυφαία σπάνια οικοσυστήματα της γης που τελούν υπό την προστασία της διεθνούς κοινότητας. Καρδιά του Ολύμπου είναι ο Εθνικός Δρυμός του, που περιλαμβάνει πάνω από 1.800 είδη φυτών, από τα οποία τα 23, κυρίως λουλούδια, ενδημούν μόνο στο βουνό των θεών και σε κανένα άλλο σημείο της γης. Ανάλογη είναι και η πανίδα του, αλλά αρκετά από τα θηλαστικά και τα αρπακτικά πουλιά απειλούνται με εξαφάνιση. Η παγκόσμια αξία της φυσικής κληρονομιάς του Ολύμπου έχει αναγνωριστεί από την UNESCO που τον έχει εντάξει, από το 1981, στα Παγκόσμια Αποθέματα της Βιόσφαιρας, οικοσυστήματα που ανήκουν στην παγκόσμια κληρονομιά. Επίσης, η Ευρωπαϊκή Ένωση έχει συμπεριλάβει τον Όλυμπο στις «Σημαντικές για την Ορνιθοπανίδα Περιοχές της Ευρωπαϊκής Κοινότητας».
Ο Εθνικός Δρυμός Ολύμπου, που είναι ο πρώτος στην Ελλάδα και από τους παλιότερους χαρακτηρισμένους δρυμούς του κόσμου, δημιουργήθηκε το 1937. Η ίδρυσή του σκόπευε στη διατήρηση του φυσικού περιβάλλοντος, της πανίδας και της χλωρίδας του βουνού από ανθρωπογενείς παρεμβάσεις. Ωστόσο, παρά τη φύλαξη και τα θεσμικά μέτρα προστασίας, ο Δρυμός, συν τω χρόνω, χάνει τη συνοχή του και κινδυνεύει από λαθροϋλοτόμους, λαθροκυνηγούς, ασυνείδητους ορειβάτες, ασύδοτους κρατικούς λειτουργούς, επιχειρηματικά σχέδια «αξιοποίησης» και άλλες παρεμβάσεις.
Ο πυρήνας του Εθνικού Δρυμού εκτείνεται σε έκταση 44.500 στρεμμάτων, στην ανατολική πλευρά του βουνού, εκατέρωθεν περίπου του ποταμού Ενιπέα και του ρέματος του Μαυρόλογγου, αρχίζοντας από υψόμετρο 600 μ. και φτάνοντας ως την κορυφογραμμή Σκολιό – Μύτικας – Στεφάνι.
Τα λουλούδια του Ολύμπου είναι ξακουστά, ενώ το βουνό είναι διάσημος χώρος μελέτης βοτανολόγων απ’ όλον τον κόσμο. Μάλιστα ένας Πολωνός βοτανολόγος, ερευνώντας τα φυτά του Ολύμπου σε απόκρημνα μέρη, έχασε τη ζωή του αναζητώντας και μελετώντας τη σπάνια ομορφιά τους.
Τα λουλούδια του είναι γνωστά με τα διεθνή ονόματα που είναι καταγραμμένα στην επετηρίδα της Ευρωπαϊκής Χλωρίδας (Flora Europaea). Σήμα κατατεθέν του βουνού είναι ένα μοβ λουλούδι, η Γιαγκαία του Χελντράιχ (Jankaea Heldreichii), που φυτρώνει στις σχισμές των βράχων και συναντάται μόνο στον Όλυμπο. Πήρε το όνομά της από τον πρωτοπόρο Γερμανό βοτανολόγο Th. von Heldreich που πρωτοανακάλυψε πολλά φυτά κατά τις εξορμήσεις τους στον Όλυμπο, στα μέσα του 19ου αιώνα. Πολλά από τα ενδημικά λουλούδια του βουνού πήραν από τους ερευνητές βοτανολόγους για όνομά τους τοπωνύμια και μυθικά πρόσωπα του Ολύμπου, για να υπογραμμίζουν τη μοναδική τους προέλευση. Έτσι, στις περιδιαβάσεις ιδίως στις αρχές του καλοκαιριού, μπορεί να συναντήσει κανείς την Ποτεντίλα των Θεών (Potentilla Deorum), τη Σιλήνη του Διονύσου (Silene Dionysii), το Ερύσιμο το Ολύμπιο (Erysimum Olympicum), το Λιγουστικό το Ολύμπιο (Ligusticum Olympicum), τη Βερονίκη τη Θεσσαλική (Veronica Thessalica) , την Κενταύρια του Λιτοχώρου (Centaurea Litochorea), την Πόα τη Θεσσαλή (Poa Thessala) κ.ά.
Η πανίδα του Ολύμπου είναι πλούσια, αλλά από το βουνό λείπουν οι αρκούδες και τα ελάφια, που υπήρχαν παλιότερα, ενώ οι ελάχιστοι περίφημοι σταυραετοί του κινδυνεύουν να εξαφανιστούν από το χώρο όπου έχουν υμνηθεί από τη δημοτική μούσα.
Στον Όλυμπο διαβιούν ακόμη όλα σχεδόν τα θηλαστικά των ελληνικών δασών, λύκοι (canis lupus), ζαρκάδια (capreolus capreolus), τσακάλια (canis aureus), αγριόγιδα (rupicarta rupicarta), αλεπούδες (vulpes vulpes), αγριόχοιροι (sus scrofa), ασβοί (meles meles), κουνάβια (martes foina), νυφίτσες (mustela nivalis), λαγοί (lepus europaeus), σκίουροι (sciurus vulgaris) κ.ά.
Πολλά είδη πτηνών απαντώνται στις πλαγιές, τις ρεματιές και τα ξέφωτα του Ολύμπου. Αρπακτικά [χρυσαετοί (aquila chrisaetos), σταυραετοί (hieraaetus pennatus), γυπαετοί (gypaetus barbatus), γύπες (gyps fulvus), πετρίτες ( falco peregrinus), γεράκια (falconidae), χρυσογέρακες (falco biarmicus), ποντικοβαρβακίνες (buteo buteo), πετροπέρδικες, χιονότσιχλες, κούκοι, μπούφοι, μελισσοφάγοι, κοτσύφια (turdus merula), αηδόνια (luscinia megarynchos), φλώροι, δρυοκολάπτες (picidae), κοράκια (corvus corax) κ.ά.
Όλα τα ερπετά της Μεσογείου (φίδια, σαύρες, χελώνες) ζουν στον Όλυμπο, μεγάλη ποικιλία εντόμων καθώς και οι περίφημες πεταλούδες του Ολύμπου, που στις αρχές του καλοκαιριού είναι χάρμα οφθαλμών, κυρίως στις κοίτες των ρεμάτων. Ευτυχώς που τα τελευταία χρόνια με τα προστατευτικά μέτρα, έχουν αποθαρρυνθεί οι πολυεθνικοί συλλέκτες της ολύμπιας πεταλούδας.
