São Tomé e Príncipe tem populações típicamente insulares, com diversas espécies endémicas e alguns géneros endémicos. 30% das espécies de pássaros, ou seja 26 exactamente, residentes nesse arquipélago são endémicos. Encontra-se muitas borboletas, periquitos, papagaios e especialmente o papagaio cinzento da ilha do Príncipe. Encontra-se também espécies mais familiares como os macacos de pequeno gabarito, algumas raras vacas, lagartos, algumas serpentes inofensivas à excepção da cobra preta que não se encontra nos lugares habitados pelos homens.
A fauna marinha é considerável, sobretudo ao largo da ilha do Príncipe: quatro espécies de tartarugas, barracudas, atuns, golfinhos, espadins negro e em certas datas algumas baleiais.
Foi recenseado cerca de 800 plantas no arquipélago, dentre as quais 120 são endémicas. Algumas flores despertam sempre a atenção dos turistas: a rosa de porcelana, a rosa vermelha-alaranjada, os bicos de papagaio.