Elle est considérée comme zone de Protection Spéciale pour les oiseaux, et possède un grand intérêt géomorphologique. Dans la Foz de Arbayún se trouve l'une des limites biogéographiques entre les types de végétation atlantico-pyrénéenne et méditerranéenne. Les forêts de hêtres et de pins rouges prédominent, avec des zones de sapins pyrénéens, les plus méridionaux de cette espèce sur la péninsule.

À l'intérieur, dans les zones les plus humides de la gorge, on trouve des forêts de berge et des communautés riches en tilleuls, frênes, érables, sorbiers, noisetiers et ormes. On peut remarquer quelques espèces exclusives de cette région dans les fissures rocheuses, comme la "Saxifraga longifolia", "Sarcocapnos enneaphylla", "Saponaria glutinosa" et la "Petrocoptis hispanica". Au début de la gorge, et au plus profond, poussent des forêts de chênes pubescents, associées à quelques zones peuplées de chênes faginés et chênes kermes. 

Quant à la faune, on peut voir dans la gorge d'Arbayún quelques-unes des plus grandes peuplades d'oiseaux rapaces du contiennent européen, et parmi celle-ci, la principale colonie de vautours fauves de Navarre, et la seconde, en nombre, de la péninsule ibérique et du reste de l'Europe. On peut aussi avoir la chance d'y voir des vautours barbus, vautours percnoptères, Circaètes Jean-le-blanc, aigles royaux et aigles bottés, milans noirs et royaux, aigles huppés, busards cendrés, busards Saint-Martin, grand-duc d'Europe, faucon commun, etc.. En ce qui concerne les mammifères, on trouve, entre autres, chevreuils et sangliers.