L’histoire mouvementée de la mise en place des roches se traduit par leur grande variété : au sud-est, le Granite du Costabonne parcouru par un filon de quartz, les marbres et calcaires dolomitiques minéralisés et les skarns. D’une haute valeur scientifique, ce gîte minéralogique comprend d’ailleurs une large variété de minéraux dont la calcite, la forsterite, le diopside, la salite, les grenats, la sheelite, la brucite, l’épidote, la serpentine ainsi que la blende, le chalcopyrîte, la malachite, la pyrîte, molybdenite et l’uranotile.

En plus d’un sous sol et d’un relief varié, le climat du Haut-Vallespir est aussi très particulier. Bien qu’influencé par le régime de tramontane typiquement méditerranéen qui lui confère un ensoleillement très important, les orages d’été maintiennent une forte pluviométrie estivale. Torrents, marais tourbeux, pelouses d’altitudes sont généralement épargnés par la sècheresse.
La crête à plus de 2000 m d’altitude entre les réserves naturelles de Prats sur le versant sud, et de Py et Mantet sur le versant nord, constitue un corridor d’échange pour les espèces alpines entre le massif du Canigou et le Massif du Puigmal vers l’ouest.
Pour la végétation, le haut de l’étage montagnard, l’étage subalpin et alpin sont représentés. L’étage montagnard est dominé par la hêtraie. Le sapin, quasiment éliminé par une surexploitation, recolonise progressivement. Sorbiers, nerpruns, bouleaux, pin sylvestre et saules complètent ce cortège. L’étage montagnard, largement déboisé autrefois pour le pâturage, s’est ensuite rapidement couvert de pins à crochets depuis la déprise agricole qui a suivi la crue de 1940. Landes à genêts purgatifs et landes à rhododendron selon les expositions, couvrent également de vastes surfaces. L’étage alpin, avec les combes à neige, les pelouses, landines, les parois rocheuses, les éboulis et les arènes granitiques, abrite une flore plus spécifique : androsace de Vandelli, violette de Lapeyrouse, séneçon à feuilles blanches…
Bien représentée, la grande faune emblématique de la montagne pyrénéenne, trouve sur la réserve les conditions indispensables à son développement : isolement et calme, habitats préservés et flore diversifiés. Parmi les mammifères, on compte l’isard, le chat forestier, l’hermine, le desman des Pyrénées. Dans l’avifaune, on trouve l’aigle royal, le vautour fauve, le gypaète barbu, le grand tétras, le lagopède, la perdrix grise de montagne, le merle à plastron, le pic noir, la chouette de Tengmalm, le hibou moyen-duc, le bec-croisé des sapins, le crave à bec rouge, le chocard à bec jaune
Les amphibiens et reptiles sont représentés par l’euprocte des Pyrénées, la salamandre, la grenouille rousse, la couleuvre à collier et la vipère aspic.
Le Haut-Vallespir est aussi spécifiquement reconnu pour l’originalité des invertébrés, en particulier des insectes. On y trouve de magnifiques papillons dont l’isabelle, de rarissimes carabes, sauterelles, criquets, insectes aquatiques ou coléoptères xylophages ou cavernicole, dont de nombreux endémiques.