La vegetazione è costituita in prevalenza dalla Macchia mediterranea, spesso bassa e cespugliata con Cisto marino, Lentisco, Rosmarino, Mirto. Nelle vallate più fresche è presente un forteto impenetrabile di Corbezzoli ed  Erica arborea. In alcune cale più assolate spicca la macchia ad Euforbia arborea, mentre lungo il torrente Vado del Porto si è sviluppata la macchia ad Oleandri di Capraia. Notevole in primavera la fioritura della steppa di Asfodeli.

 Sull’isola sono inoltre presenti un gran numero endemismi tra i quali il Fiordaliso di Capraia, la Linaria, la Silene salzmanni, la Borragine Nana e il Pancrazio Illirico. 

Nello Stagnone, laghetto stagionale a 331 m. s.l.m. situato tra il monte Forcone e il monte Rucitello, è presente una interessante vegetazione acquatica,  in primavera il Ranuncolo d’acqua ricopre con i suoi piccoli fiori bianchi tutta la superficie. 

La fauna un tempo annoverava la Foca Monaca, scomparsa nei primi decenni del ‘900. 

Capraia ospita un gran numero di Conigli selvatici e una piccola popolazione di Mufloni introdotta di recente. 

Sono presenti inoltre specie endemiche tra le Lumache e alcuni Coleotteri, oltre la Lucertola di Capraia che non tutti riconoscono come sottospecie. 

L’avifauna rilevata è varia nelle specie e consistente nel numero, tra gli altri sono presenti Picchi Muraioli,  Venturose Corso,  Poiane,  Corvi Imperiali, Gheppi, Falchi pellegrini ed anche il Falco pescatore, ritornato da poco a volare sull’isola. Numerosi i Marangoni dal Ciuffo, le Berte, i Gabbiani Reali ed il raro Gabbiano Corso che è presente nell’isola con il 10% della popolazione mondiale.

Nello Stagnone e nei corsi d’acqua dell’isola si può trovare la Raganella sarda, l’unico anfibio presente a Capraia

Anche la fauna marina è di estremo interesse; tra le praterie di Posidonia e gli scogli popolati da Alghe, Spugne ed Anemoni,  si possono incontrare il suggestivo Pesce luna, il Tonno, la Palamita, la Leccia, le grandi Cernie, Saraghi, Orate, Dentici, Ricciole e praticamente tutte le specie marine che abitano il Tirreno e il Santuario dei Cetacei. Il  mare di Capraia è  infatti anche frequentato da Tursiopi, Balenottere e Capodogli.