La flora y la fauna de Guatopo son muy diversas y tienen influencia caribeña, andina e incluso amazónica. Para la flora del parque se han reportado un total de 102 familias y más de 400 especies de plantas (Segovia y col. 1996, Yerena 1985). Las evidencias biogeográficas sugieren que la región debe haber sido un "refugio pleistocénico", una especie de relicto de selva húmeda rodeado de zonas áridas que existió durante el período de las glaciaciones, lo cual originó elementos de flora autóctonos representados en al menos 8 especies endémicas, entre las que se encuentra incluida la palma Asterogyne spicata, conocida localmente como palmito (Steyermark 1979). La fauna posee numerosas especies claves del ecosistema o de interés conservacionista, tales como el jaguar o tigre americano (Panthera onca), la danta o tapir (Tapirus terrestres), el águila harpía (Harpia harpyja) y el mono araña del norte (Ateles belzebuth hybridus) (Yerena 1985, De Sola y col. 1996).

Las abundantes precipitaciones favorecen el desarrollo de bosques montanos siempre verdes por encima de los 800 m.s.n.m. Estos bosques son densos, de 20 a 30 m de alto, con un sotobosque bien desarrollado. Poseen muchas palmas y helechos arborescentes, así como un elevado número de epífitas, enredaderas y trepadoras (MARN 1992, Yerena 1985).

El mulato (Pentaclethra flamentosa) es uno de los árboles dominantes por su abundancia, inconfundible copa y por estar floreado la mayor parte del año en amarillo. Otros árboles característicos son el guamo (Inga sp.), el roble (Platymiscium sp.), la chiragua (Pouteria sp.), el lechero (Ficus glabrata), el charo (Drypetes sp.) y sangre de drago (Pterocarpus officinalis). Un árbol - arbusto muy característico es la rosa de montaña (Brownea sp.) de flor roja, y la rosa de montaña de flor blanca (B. leucantha). Hay una alta proliferación de lianas o bejucos leñosos, entre los que destaca el bejuco de agua (Vitis caribeae). Las palmas también son elementos muy importantes. Algunas forman parte de los estratos altos del bosque, como Jessenia batava; en los estratos intermedios y bajos se encuentran Euterpe sp., Bactris sp., y Asterogyne spicata; y en el sotobosque se encuentran Geonoma sp. y Cyclanthus bipartitus. En las cumbres y filas de montañas se encuentra la palma cachúa Dyctiocarium sp., especie típica de los bosques nublados (Yerena 1985).

Otra forma de vida característica es la del helecho arborescente (Cyathea sp.), así como las numerosas plantas epífitas como las bromelias, además de musgos y líquenes. Existen áreas de bosque que estuvieron sometidas a actividades agrícolas en el pasado, y en ellas se ha desarrollado lo que se denomina vegetación secundaria, en donde predominan árboles como el yagrumo (Cecropia peltata), el guácimo (Guazuma ulmifolia), y el balso o balano (Ochroma lagopus) (Silva y col. 1993).

Por debajo de los 800 m.s.n.m. dominan los bosques ombrófilos submontanos semideciduos estacionales, de menor densidad y altura (15 a 20 metros de alto) que el tipo de bosque descrito anteriormente. Estos bosques están integrados por árboles de gran porte como el tiamo y el mulato, además de otros que destacan por la vistosidad de sus flores como los bucares (Erythrina sp.), el palo de maría (Triplaris sp.), los apamates (Tabebuia rosae) y araguaneyes (Tabebuia crysantha). Otros árboles representativos son el caro (Enterolobium cyclocarpum), el jobo (Spondias sp.), el indio desnudo (Bursera simaruba), el guácimo, el cedro caoba (Swietenia sp.) y el cedro amargo (Cedrela sp.) (Yerena 1985). Este último árbol parece corresponder a la especie Cedrela odorata, que está amenazada y se encuentra ubicada en la categoría de vulnerable por el Libro Rojo de la Flora Venezolana (Llamozas y col. 2003) y por la UICN (Americas Regional Workshop 1997). Hay un segundo nivel de árboles bajos donde destaca Brownea sp. de hasta 13 m de alto, y el grifo blanco (Lonchocarpus dipteroneureus). El nivel de arbustos tiene un elemento significativo que es el de la palma macagüita (Aiphanes sp.).

En el sotobosque es muy significativa la aparición de bromeliáceas terrestres y agaváceas, así como las lianas y bejucos de aspecto retorcido como el de Bauhinia cumanenses, e incluso orquídeas trepadoras como Vanilla pompona. En los bosques de galería de esta formación se encuentran samanes (Pithecelobium sp.) de hasta 40 m de altura y fustes de más de 2 m de diámetro, lecheros (Ficus glabrata) de 20-30 m de altura, gigantescas ceibas (Ceiba pentandra) y jabillos (Hura crepitans) (Yerena 1985).

Las especies de plantas endémicas reportadas para Guatopo son: Justicia oxypages, Tococa perclara, Heliconia rodriguensis, Asterogyne spicata, Piper guatopoense, Borojoa universitatis y Tresanthera thyrsiflora (Steyermark 1979).

La fauna es muy rica en especies de mamíferos, siendo muy probable observar a el mono capuchino (Cebus nigrivitatus), el mono araguato (Alouatta seniculus), el báquiro de collar (Tayassu tajacu), el venado matacán (Mazama americana), el cachicamo montañero (Dasypus novemcinctus), la danta (Tapirus terrestris), roedores como la lapa (Agouti paca) y el picure común (Dasyprocta leporina), y felinos como el jaguar (Panthera onca), el puma (Puma concolor), el cunaguaro (Leopardus pardalis), el tigrito manigordo (Leopardus wiedii) y la onza (Herpailurus yagouaroundi) (Eisenberg y col. 1979, Yerena 1985).

En Guatopo se encuentran diversas especies de mamíferos amenazadas, tales como el cuspón (Priodontes maximus), el mono araña del norte (Ateles belzebuth hybridus), el tigrillo o gato de monte (Leopardus tigrinus), además de los ya nombrados cunaguaro, tigrito manigordo, jaguar y danta (Rodríguez y Rojas-Suárez 1999). Durante nuestra visita fue posible observar una danta que iba a cruzar la carretera en las cercanías del Puesto de Guardaparques de La Colonia, así como numerosos rabipelados (Didelphis marsupialis) atropellados en diversos puntos de la carretera.

La avifauna del parque es muy diversa. Hasta el presente se han reconocido 403 especies (Lentino y col. 1993), de las cuales 36 son migratorias. Entre las especies más destacadas que se observan con mayor frecuencia están el gavilán tijereta (Elanoides forficatus), el gavilán habado (Buteo magnirostris), la guacharaca (Ortalis ruficauda), el guacamayo verde (Ara militaris), la piscua (Piaya cayana), el colibrí pecho canela (Glaucis hirsuta), el pico de frasco esmeralda (Aulacorhynchus sulcatus) y el conoto negro (Psarocolius decumanus). Durante nuestra visita, fue notoria la presencia de bandadas de gavilán tijereta, del perico siete colores (Touit batavica), así como la presencia de numerosos nidos de conotos negros en las cercanías de la oficina de la Superintendencia.

El parque también es hábitat de especies que son consideradas como endémicas de la Cordillera de la Costa de Venezuela (BirdLife International 2003), como el pico de frasco esmeralda, el colibrí pechiazul (Sternoclyta cyanopectus), el atrapamoscas cerdoso venezolano (Phylloscartes venezuelanus), el atrapamoscas cerdoso vientre amarillo (Phylloscartes flaviventris) y la granicera hermosa (Pipreola formosa). También pueden encontrarse especies amenazadas como el águila arpía (Harpia harpyja), el cardenalito (Carduelis cucullatus) y el guacamayo verde (Ara militaris) (BirdLife International 2003, Rodríguez y Rojas-Suárez 1999).

De los reptiles destacan las serpientes, siendo muy abundantes las especies no venenosas como la tragavenado (Boa constrictor), la lora (Chironius carinatus y C. multiventris), la ratonera (Cleia cleia), y la cazadora (Pseustes poecilonotus). Entre las venenosas está la mapanare (Bothrops colombiensis), la macagua (Bothrops lansbergii) y la cascabel (Crotalus durissus) (Dixon 1980, Sociedad La Salle de Ciencias Naturales 1965). Un aspecto interesante es el reporte de babas (Caiman crocodylus) en las zonas de Taguaza y Cuira, donde también abunda el lagarto Cnemidophorus lemniscatus (Yerena 1985).

Entre los anfibios destaca la rana Colostethus guatopensis, que vive en quebradas de aguas rápidas y es considerada como endémica del sector de Guatopo y Fila del Bachiller (al este del parque). La otra especie es C. herminae, que es básicamente terrestre y se le encuentra en los senderos y en charcos de aguas tranquilas, siendo el anfibio más abundante del sotobosque (Dixon y Rivero-Blanco 1984).

Una nueva especie de arácnido fue descrita en Guatopo, Schizomus yolandae, el cual se le encuentra bajo la hojarasca y su distribución solo es conocida para la zona, a una altitud de 1.200 m.s.n.m. (González-Sponga 1997).

Es importante mencionar la existencia de dípteros del género Phlebotomus, los cuales son vectores de la enfermedad de "leishmaniasis tegumentaria americana", causada por el protozoario Leishmania brasiliensis, quien vive en el tracto digestivo de los mencionados insectos (Pifano y col. 1960).

El siguiente cuadro resume las especies de fauna amenazadas que habitan dentro del parque y su grado de amenaza a nivel nacional e internacional:

Nombre común	Nombre científico	Grado de amenaza en Venezuela	Grado de amenaza a nivel internacional
Mono araña del norte	Ateles belzebuth hybridus	En peligro	En peligro crítico
Cuspón	Priodontes maximus	En peligro	En peligro
Tigrillo o gato de monte	Leopardus tigrinus	Vulnerable	Casi amenazado
Cunaguaro	Leopardus pardalis	Vulnerable	No reportado
Tigrito manigordo	Leopardus wiedii	Vulnerable	No reportado
Jaguar	Panthera onca	Vulnerable	Casi amenazado
Danta	Tapirus terrestris	Vulnerable	Vulnerable
Guacamaya verde	Ara militaris	En peligro	Vulnerable
Águila arpía	Harpia harpyja	Vulnerable	Menor riesgo
Cardenalito	Carduelis cucullatus	En peligro crítico	En peligro
Atrapamoscas cerdoso venezolano	Phylloscartes venezuelanus	Insuficientemente conocido	Menor riesgo

Fuentes: BirdLife International (2003), Cat Specialist Group (2001), Defler, T.R. & Rodríguez-M, J.V. (2003), Downer, C. & Castellanos, A. (2001). Edentate Specialist Group (1996), Rodríguez y Rojas-Suárez (1999).