Фауна позвоночных животных парка представлена типичными для горно-лесной зоны Южного Урала видами. Среди них доминируют представители транспалеарктических и полизональных видов. Среди позвоночных животных парка эндемичные виды отсутствуют, а из реликтовых видов лесного лемминга - Myopus schisticolor Lill., который в горах Южного Урала имеет островную популяцию.
Млекопитающие парка представлены 43 видами, среди которых 3 вида копытных, 14 видов хищных, 6 видов насекомоядных, грызунов - 10 видов. Одним из оснований при создании национального парка явилась необходимость сохранения местной популяции бурого медведя, плотность которого достаточно высока в зюраткульских лесах.
Современная авифауна национального парка насчитывает 146 видов (около половины фауны птиц Южного Урала) Из них гнездится 111 видов, остальные виды отмечены как пролетные и залетные. Фауна земноводных бедна (всего 3 вида), то же самое можно сказать и о фауне пресмыкающихся. Рыбы представлены на территории парка 17 видами, в основном это характерные обитатели горных рек и ручьев. Наиболее интересным является хариус европейский, который может считаться индикатором хорошего качества воды.
Фауна беспозвоночных животных НП “Зюраткуль” характерна для подзоны елово-пихтовых лесов южной тайги. В настоящее время для территории национального парка известно около 600 видов насекомых. Общий объем энтомофауны парка составляет не менее 7000 видов шестиногих таким образом на территории парка обитает примерно половина энтомофауны Челябинской области. Фауна других групп беспозвоночных животных практически не изучалась.
В горных тундрах Нургуша отмечен эндемичный дождевой червь Allobophora diplotetratheca. В высокогорной части парка обитают редкие виды жужелиц: эндемики - небрия уральская (Nebria uralensis) и птеростих уреньгинский (Pterostichus urengaicus), относящиеся к остаткам древней доледниковой фауны. Комплекс плейстоценовых реликтов, проникших на южный Урал с севера по Уральскому хребту арктических и арктоальпийских видов представлен Pterostichus kaninensis, Pt. kokeili, Curtonotus alpinus, Trichocellus mannergeimi . Особый интерес представляет находка на хр. Нургуш эндемика Южного Урала – жужелицы Карпинского (Carabus karpinski), обитающей в горных тундрах и каменистых россыпях гольцового пояса. Значительная по численности популяция этого вида обитает на вершине хребта Нургуш. Эндемичный вид мягкотелок (Silis olshwangi Kazantsev) отмечался для горных тундр Южного Урала , его находки на территории парка вполне возможны. Из редких реликтовых видов булавоусых чешуекрылых в горной тундре Нургуша весьма вероятны находки видов из бореально-голарктической (Oeneis jutta Hb.) и аркто-бореальной (Colias palaeno L., Boloria aguilonaris Stich.) групп (во всяком случае указанные виды встречаются в близлежащих иремельских тундрах) .
Флора национального парка включает 692 вида высших споровых и семенных растений. Уровень видового богатства флоры национального парка «Зюраткуль» не выходит за пределы этого показателя для бореальных конкретных флор Европейской России и Западной Сибири, составляющие 400-750 видов (хотя, несомненно, на территории национального парка представлена не одна конкретная флора, а фрагменты нескольких). 31 вид флоры национального парка являются эндемиками Урала (либо субэндемиками Урала и Приуралья). Среди них, согласно классификации П.Л. Горчаковского (с некоторыми изменениями), 14 являются высокогорными эндемиками (Alopecurus glaucus, Calamagrostis uralensis, *Festuca austrouralensis, *F. igoschiniae, Salix uralicola, Cerastium krylovii, Gypsophila uralensis, Anemonastrum biarmiense, *Delphinium nurguschense, Rhodiola iremelica, *Alchemilla haraldii, A. amphipsila, Lagotis uralensis, Hieracium iremelense), в том числе 4 специфичны для Южного Урала (*), 6 – скально-горно-степными (Elytrigia reflexiaristata, Dianthus acicularis, Aulacospermum multifidum, Seseli krylovii, Thymus binervulatus, T. uralensis), 3 – неморальными (Cicerbita uralensis, Anemonoides uralensis, Lathyrus litvinovii); кроме того, имеются 7 эндемичных монтанных луговых видов, в том числе 1 (Gagea samojedorum) – уральская викарная раса комплекса, широко распространенного по горным системам Евразии, 2 гибридогенных вида (Agrostis korczaginii, Trollius ilmenensis) и 4 апомиктических (Alchemilla iremelica, A. longipes, A. rhiphaea, A. subcrispata), а также 1 монтанный болотно-лесной, сформировавшийся на основе клейстогамии (Impatiens uralensis).
50 видов растений, обнаруженных на территории национального парка, во флоре Южного Урала являются реликтами. Из них 17 видов относятся к перигляциальным реликтам арктического происхождения (Poa alpigena, Carex norvegica, C. rupestris, Lloydia serotina, Salix arctica, S. glauca, Bistorta vivipara, Rumex lapponicus, Alchemilla murbeckiana, Dryas octopetala subsp. subincisa, Potentilla gelida, Arctous alpina, Androsace lehmanniana, Myosotis asiatica, Pedicularis oederi, P. verticillata, Crepis chrysantha), 8 видов - к перигляциальным реликтам горноазиатского (южносибирского, за единственным исключением – Carex caucasica) происхождения (Koeleria ledebourii, Carex caucasica, C. sabynensis, Anemonastrum crinitum, Swertia obtusa, Euphrasia syreitschikovii, Pedicularis compacta, Galium densiflorum), 2 вида – к перигляциальным реликтам североевропейского (фенноскандского) происхождения (Alchemilla obtusa, Hieracium gemellum), 9 видов – к скально-горно-степным реликтам горноазиатского (южносибирского) происхождения (Carex obtusata, Allium rubens, Thalictrum foetidum, Draba sibirica, Sedum hybridum, Saxifraga spinulosa, Vicia nervata, Bupleurum multinerve, Patrinia sibirica), 1 вид – к скальным реликтам европейского происхождения (Schivereckia podolica), 8 видов – к реликтам азиатского (южносибирского) происхождения, связанным со светлохвойными и березовыми лесами и лесными лужайками (Allium microdictyon, Cerastium pauciflorum, Cardamine trifida, Lathyrus gmelinii, Geranium pseudosibiricum, Gentianopsis barbata, Saussurea controversa, S. parviflora), 4 вида – к неморальным реликтам европейского происхождения (Festuca altissima, Orchis mascula, Digitalis grandiflora, Galium odoratum), 1 вид – к неморальным реликтам азиатского происхождения (Sanicula giraldii).
Территория лесной зоны Южного Урала относится к экорегионам приоритетным с точки зрения сохранения биоразнообразия, выделенным WWF. Скопления эндемичных, реликтовых и редких растений в высокогорной части парка могут быть отнесены к ключевой ботанической территории международного или национального уровня. Особый интерес представляют виды и группы беспозвоночных, населяющих участки высокогорных тундр, в составе этих группировок имеется достаточно большое количество реликтовых и эндемичных видов. Грибы, водоросли и лишайники парка совершенно не изучены, отсутствуют также сведения о фауне моллюсков и пауков. Обширная энтомофауна парка еще ждет своих исследователей.
В целом, флора и фауна парка типична для горно-лесной зоны Южного Урала, имеющиеся в нем уникальные группы эндемиков и реликтов в большинстве своем связаны с самыми верхними поясами высокогорной растительности. Именно эти участки парка необходимо охранять и изучать в первую очередь. Отметим также уникальные скопления редких растений на болотах парка Зюраткуль.
