ფლორა 

მარიამჯვარის სახელმწიფო ნაკრძალის ულამაზეს ლანდშაფტს წარმოქმნის ბიომრავალფეროვნებით გამორჩეული ტყის ეკოსისტემები, რომელზეც შეიმჩნევა ცივგომბორის ქედის დამახასიათებელი კლიმატური პირობები და ბიომრავლფეროვნება.

ნაკრძალის ტერიტორიის 90% ტყითაა დაფარული. მარიამჯვარის სახელმწიფო ნაკრძალსა და ყორუღის აღკვეთილში გავრცელებულია 53 სახეობის მერქნიანი მცენარე. ფიჭვნარი წარმოდგენილია ცივგომბორის ქედის როგორც სამხრეთ, ასევე ჩრდილოეთ კალთებზე.

ნაკრძალში გვხვდება სუფთა ფიჭვის კორომები და ფოთლოვან მცენარეებთან ნარევი ტყეებიც. ფიჭვის განსხვავებული სახეობების სიმრავლის გამო, მარიამჯვარი მეცნიერული კვლევის თვალსაზრისით საინტერესო ობიექტია. აქ ფიჭვის ოთხი ფორმაა წარმოდგენილი: პირამიდული (Pinus sosnowskyi Nakai var. pyramidalis Kurd.); კომპაქტური (Pinus sosnowskyi Nakai var. compacta Kurd.); ოვალური (Pinus sosnowskyi Nakai var. ovalus Kurd.); ქოლგისებრი (Pinus sosnowskyi Nakai var. umbraculifera Kurd.).

ფოთლოვანი ტყე ძირითადად წიფლით, ქართული მუხით და რცხილითაა წარმოდგენილი; იშვიათად გვხვდება მურყნარი. მარიამჯვრის ნაკრძალში 50-მდე სახეობის ხე და ბუჩქია გავრცელებული. ქვეტყეში შეხვდებით - შინდს, ზღმარტლს, კუნელას, თხილსა და მაყვალს.

დაცული ტერიტორიის ბიომრავალფეროვნებას განსაკუთრებულ მნიშვნელობას მატებს ყორუღის და იორის აღკვეთილების ჭალის ტყეები, რომლებიც თავისმხრივ საქართველოსა და მსოფლიო ეკოსისტემებისათვის უნიკალური ფლორისა და ფაუნის გამო განსაკუთრებულ მეთვალყუეობას საჭიროებს. აქ წარმოდგენილია, როგორც ზომიერი სარტყლისთვის, ისევე ნახევრად უდაბნოსთვის დამახასიათებელი მცენარეულობა. ზომიერი სარტყელი წარმომადგენლებიდან გვხვდება: საღსაღაჯი, აკაკი, ღვიები, ნიტრარია, რომელიც წარმოადგენს გადაშენების პირას მყოფ მცენარეს.  ნახევრად უდაბნოს მცენარეულობას კი მიეკუთვნება: ბროწეული, იალღუნი, კოწახური და სხვა.

ნაკრძალის ტერიტორიაზე ბალახეული საფარის სახით გვხვდება: ავშანი, ურო, კაპარი, ყარღანი და სხვა.

ყორუღის აღკვეთილის ტყეები განლაგებულია ვიწრო ზოლად მდ. იორის ორივე მხარეს, პირველ და მეორე ტერასებზე. ბუნებრივი პირობებიდან გამომდინარე ტყის მთავარ სახეობებად ითვლებიან: გრძელყუნწა მუხა, ვერხვი, მინდვრის თელა და ტირიფი. მეორად ტყის შემქმნელ სახეობებად კი - პანტა, მაჟალო და ტყემალი.

აღკვეთილში ბუჩქებიდან აღსანიშნავია - კუნელი, კვრინჩხი, ფშატი, იალღუნი, ასკილი და სხვა. ამ ტყეებისათვის დამახასიათებელია მხვიარა მცენარეები - ეკალღიჭი, კატაბარდა და სხვ. ეს ეკლიანი მცენარეები მაყვალთან ერთად ქმნიან გაუვალ რაყებს, რაც შესანიშნავი თავშესაფარი და საბუდარია გარეული ფრინველებისთვის.

საქართველოს “წითელი ნუსხიs" სახეობები

დაცულ ტერიტორიაზე მცირე ფრაგმენტების სახით გვხვდება: უთხოვარი, ჭალის და მაღალმთის მუხები, ლაფანი, კაკალი და საღსაღაჯი. ბალახოვანი მცენარეების შესახებ კი ინფორმაცია მწირია.

რელიქტური და ენდემური სახეობები

მარიამჯვარის სახელმწიფო ნაკრძალში ენდემური მერქნიანი მცენარეებიდან გავრცელებულია: ქართული კოწახური, მურყანი, მედვედევის არყი, ჩვეულებრივი თხილი, კუნელი, პანტა და კუნელი. ყორუღისა და იორის აღკვეთილებში ენდემური სახეობების რაოდენობა მცირდება.

ფაუნა  

მარიამჯვარი სახელმწიფო ნაკრძალში ფაუნა 157 სახეობითაა წარმოდგენილი, მათგან 25 ძუძუმწოვარია და 114 ფრინველი. ძუძუმწოვრებიდან აღსანიშნავია: შველი და დათვი, ტყის კვერნა, ტყის კატა, მაჩვი, მელა, კურდღელი, კავკასიური ციყვი. ფრინველებიდან კი აღსანიშნავია: სკვინჩა, შაშვი, ღობემძვრალა, ქედანი, ოფოფი, გუგული, ძერა, ტყის ბუ, მწვანე კოდალა, მიმინო და სხვ.

საქართველოს „წითელი ნუსხის" სახეობები 

დაცულ ტერიტორიაზე 21 იშვიათი და გადაშენების პირას მყოფი ხერხემლიანი ცხოველია, მათგან ძუძუმწოვრების 6 და ფრინველების 15 სახეობაა. ძუძუმწოვრებიდან გვხვდება: მურა დათვი, ფოცხვერი, კავკასიური ციყვი, პრომეთეს მემინდვრია და სხვა. ფრინველებიდან კი: მიმინო, ველის კირკიტა, თვალშავი და სხვ.

ენდემური სახეობები

მარიამჯვარის სახელმწიფო ნაკრძალში არსებული მონაცემებით ნაკრძალში ბინადრობს 31 ენდემური სახეობის წვრილი ძუძუმწოვარი: გიგანტური მეღამურა (Crocidura gueldenstaedtii), დიდი ცხვირნალა (Rhinolophus ferrumequinum), მცირე ცხვირნალა (Rhinolophus hipposideros), ტყის ძილგუდა (Driomys nitedula), მცირე ტყის თაგვი (Sylvamus uralensis),პონტური თაგვი (Sylvaemus ponticus), სახლის თაგვი (Mus musculus), შავი ვირთაგვა (Rattus rattus), რუხი ვირთაგვა (Rattus norvegicus) და სხვ.