Na terenach leśnych parku w wyniku nasadzeń na siedliskach dąbrów i borów mieszanych zdecydowanie dominuje sosna zwyczajna, tworząc drzewostany jednogatunkowe lub dwupiętrowe, z drugim piętrem budowanym przez dąb bezszypułkowy. Spośród pozostałych drzew stosunkowo największą powierzchnię zajmują drzewostany dębowe obu gatunków oraz olsy. Do najcenniejszych kompleksów leśnych zalicza się stare drzewostany sosnowe i bory mieszane wokół jezior Niedzięgiel i Białego. Szczególnie istotna jest obecność płatów świetlistej dąbrowy w okolicy Skorzęcina, zaliczanych do najlepiej wykształconych i zachowanych w Wielkopolsce. W Lasach Skorzęcińskich można również spotkać fragmenty dobrze zachowanych grądów środkowoeuropejskich i kwaśnej dąbrowy. Dna rynien jeziornych oraz bezodpływowe zagłębienia porastają łęgi jesionowo-olszowe oraz olsy. Znaczącymi walorami przyrodniczymi cechują się zarastające jeziora Czarne i Salamonowskie (Kańskie), wokół których wykształciły się torfowiska niskie i przejściowe. Otoczenie wielu jezior i obniżenia terenu zajmują zróżnicowane zbiorowiska łąkowe. Spośród nich wyróżniają się łąki ziołoroślowe, trzęślicowe oraz świeże. Na pokładach kredy jeziornej nad Jeziorem Powidzkim (w rejonie Polanowa) i jeziorem Niedzięgiel wykształciły się kalcyfilne torfowiska, łąki, szuwary i zadrzewienia. Dobrze nasłonecznione stoki wzgórz morenowych porasta roślinność kserotermiczna. Duże jeziora parku charakteryzują się zazwyczaj wysokim stopniem czystości, dużą głębokością i znaczną przejrzystością. W ich wodach występują podwodne łąki ramienicowe, które należą do najlepiej zachowanych w Wielkopolsce. Dla niektórych gatunków ramienic tutejsze jeziora stanowią jedyną ostoję w Polsce, a nawet w Europie.

Szata roślinna Powidzkiego Parku Krajobrazowego liczy prawie 1000 gatunków, z czego około 150 to gatunki rzadkie, a także podlegające ochronie. Wśród najcenniejszych roślin stwierdzonych na omawianym obszarze wyróżnić należy mięsożerną aldrowandę pęcherzykowatą. Tutejsza bogata populacja selerów błotnych stanowi jedno z kilkunastu stanowisk tego gatunku w Polsce i najdalej na wschód wysunięte w regionie. Na uwagę zasługuje również mech sierpowiec błyszczący i lipiennik Loesela – rzadki storczyk o zielonkawych lub bladożółtych kwiatach.

            Spośród rzadkich zwierząt występujących na omawianym terenie większość to gatunki związane ze środowiskiem wodnym lub wodno-błotnym. W grupie bezkręgowców wyróżnia się obecność zatoczka łamliwego – rzadkiego chronionego ślimaka. Wody licznych jezior na omawianym obszarze stanowią środowisko życia wielu gatunków ryb, w tym chronionego piskorza i suma europejskiego. Część tutejszych zbiorników, w tym największe Jezioro Powidzkie, zaliczana jest do typu sielawowego – a więc akwenów o dużej głębokości i znacznej przejrzystości wody, dla których charakterystycznymi gatunkami są sieja i sielawa. W związku z istnieniem wielu dogodnych siedlisk płazy reprezentowane są przez wszystkie gatunki krajowe, w tym znaczące populacje traszki grzebieniastej i kumaka nizinnego. W skład awifauny wchodzi między innymi wiele ptaków wodno-błotnych, w tym gatunki związane z pasem trzcinowisk (na przykład bąk, bączek, błotniak stawowy, gęgawa, remiz, wąsatka). W okresie przelotów rozległe jeziora parku stanowią dogodne miejsce odpoczynku dla licznych stad gęsi, łabędzi, łysek i kaczek. Bogactwo ichtiofauny warunkuje obecność wydry, herbowego zwierzęcia parku.

Jednym z największych zagrożeń dla walorów przyrodniczych omawianego obszaru jest obniżanie się poziomu wód w jeziorach. Istotnym zagrożeniem jest również nadmierna presja rekreacyjna i niekontrolowany rozwój zabudowy letniskowej nad brzegami jezior, co w efekcie przynosi zubożenie krajobrazu, ograniczenie dostępu do linii brzegowej, wzrost poziomu zanieczyszczeń wód jeziornych, zaśmiecanie lasów, terenów nadbrzeżnych i wód, fragmentację i fizyczne niszczenie siedlisk.