Páramo: superando los 2800 msnm, el páramo comprende las zonas más altas de la cordillera oriental que incluye herbazales (con arbustos o no arbolados). Este Valor Objeto de Conservación, definido por el Área Protegida, se extiende sobre el 5% de la superficie del Parque. A su vez, en el área del Parque se encuentra el 57% del Complejo de Páramos los Picachos. Este es el VOC que en mejor estado de conservación se encuentra actualmente dentro del Parque. Gracias a su alto grado de conservación y su conectividad con los ecosistemas de bosque alto andino, se infiere que la zona puede tener una altísima diversidad. Además, está catalogada como zona intangible y no se encuentra disponible para su visita.

Bosque Húmedo Andino: comprende las zonas medias de la cordillera oriental entre los 1800 y 2800 msnm. El 70% de la superficie del AP corresponde a este VOC compuesto de bosques con gran oferta de alimento y sustento a la fauna silvestre local, así mismo, participa activamente en la regulación hídrica y el almacenamiento de carbono. La gran mayoría de las investigaciones y monitoreos de fauna y flora desarrollados dentro del AP han sido en este ecosistema, en donde se ha logra confirmar la presencia de especies representativas de fauna silvestre como el Oso andino (Tremarctos ornatus), la Guacamaya Militar (Ara militaris) y el Mono Churuco (Lagothrix lagotricha lugens). Este ecosistema es clave por su extensión, representatividad, servicios ecosistémicos y biodiversidad, en él, actualmente se desarrollan procesos de investigación y se ha habilitado el servicio de ecoturismo en tres atractivos: Sendero Andalucía, Sendero Coreguaje y Sendero El Venado.

Selva Húmeda y Bosque Inundable: estos ecosistemas se componen de bosque y herbazal denso alto de tierra firme en terrazas de la planicie aluvial y planicies aluviales, ubicadas en el piedemonte de la cordillera oriental. Sirven de conectores asociados tanto a planos de inundación de los ríos y caños como a la biogeografía andino-amazónica donde juegan un papel muy importante para el flujo de materia, energía y conectividad biológica. Su extensión conjunta representa el 25% de la extensión total del AP. Especies en categoría de amenaza como el Jaguar (Panthera onca) y la Danta amazónica (Tapirus terrestris) tienen su hogar en este tipo de ecosistemas. Igualmente, componen los ecosistemas con mayor presión de origen antrópico en el AP por el conflicto generado a raíz de su ocupación en procesos de colonización no permitidos.

Los ecosistemas presentes y su conexión, aunados a la ubicación, condiciones climáticas y topográficas muy particulares del AP, se reflejan en la gran biodiversidad en fauna y flora registrada. En la actualidad, la diversidad en fauna silvestre es muy amplia, con un total de 881 especies registradas durante los últimos 3 años, 29 de estas especies se encuentran en alguna categoría de amenaza de desaparición en listados nacionales e internacionales.

En el PNN Cordillera de los Picachos, se cuenta con el registro de 362 especies de aves, incluyendo águilas, guacamayas, tangaras, pavas, reinitas y muchas otras que adornan el paisaje y cumplen grandes funciones ecosistémicas como la dispersión de semillas y el control de otras especies, 12 de ellas se encuentran en grados de amenaza, en donde el Águila Crestada (Spizaetus isidori) y la Gallineta negra (Tinamus osgoodi) constituyen especies en peligro de extinción (EN).

Igualmente, en el AP se han registrado 79 especies de mamíferos, donde destacan especies icónicas como el Oso de anteojos, el Jaguar, el Tapir amazónico y la Danta de páramo, todas especies que participan en el diseño y mantenimiento de la salud de los bosques. Además, 13 especies de mamíferos, entre primates, carnívoros, artiodáctilos, perisodáctilos, cingulados y roedores, se encuentran en categorías de amenaza, siendo el Mono churuco (Lagothrix lagotricha lugens) y el Venado coliblanco (Odocoileus virginianus) especies en peligro crítico (CR).

Por su gran oferta hídrica, el AP tiene reporte de 64 especies de anfibios. Para el caso de los reptiles, se tiene reporte de 21 especies, de las cuales 15 de ellas son serpientes (de importancia es el registro de la serpiente verrugosa Lachesis muta como indicador del buen estado de salud de los ecosistemas), y en menor medida se reportan los anfisbenios (culebrillas ciegas), gimnoftalmidos (lagartijas) y esferodactílidos (gécos). En el grupo de anfibios, se destacan las ranas de lluvia y la presencia de ranas de cristal. De entre todas, resulta muy importante la Rana arlequín de los Picachos (Atelopus petriruizii), especie endémica, la cual está catalogada en estado Crítico por la UICN, solo se ha registrado 4 veces, siendo el último reporte en 1998, con un rango de presencia de menos de 312 km² es una especie prioritaria para realizar una evaluación actual de su condición.

Los estudios más recientes en biodiversidad vegetal del Área Protegida se han enfocado en el Bosque Húmedo Andino, ecosistema y VOC con un amplio gradiente altitudinal, totalmente cubierto por bosque, entre los 500 a 2800 msnm, donde podemos encontrar matrices boscosas propias a cierta altitud (Bosque subandino 1000-2400 msnm o selva andina > 2400 msnm) y un alto nivel de recambio de especies entre ellos. En este ecosistema se han logrado identificar 310 especies de plantas con flores y helechos, se destaca la familia Lauraceae (Amarillos o laureles) por su diversidad y frecuencia en todas las caracterizaciones realizadas, seguido de Euphorbiaceae, Rubiaceae y Melastomataceae; la Palma Maquenco (Wettinia praemorsa) por ser frecuente y dominante en algunos sectores del amplio gradiente de la transición y un Philodendron perteneciente a la familia de las flores anturios o cartuchos por presentar características únicas considerándose novedad para la ciencia.

Los servicios ecoturísticos a los que puede acceder el visitante, como alojamiento, transporte y porteo de equipaje, se ofrecen en la zona de función amortiguadora con las comunidades ahí asentadas. Dentro del Área Protegida se pueden realizar actividades de ecoturismo autorizadas como: senderismo, avistamiento de fauna, paisajismo, fotografía y creación de videos sin fines comerciales. Pero sobre todo, se pueden conocer los procesos sobre acuerdos de conservación que permiten evidenciar el desarrollo socioambiental trabajado con las comunidades del sector de manejo Pato-Balsillas. Por seguridad del visitante, únicamente se realizan visitas a los senderos ecoturísticos bajo la aprobación, coordinación y articulación previa con el equipo del AP.

La transición andino-amazónica-orinoquense, el gradiente altitudinal, sus ecosistemas y riqueza en biodiversidad, confieren al AP particularidades destacables referentes a los servicios ecosistémicos que brinda relacionados al almacenamiento de carbono, la escena paisajística y la regulación del recurso hídrico reflejando la oferta del mismo en los ríos representativos que nacen en el AP como el río Guaduas y El río Pato, ambos declarados valores objetos de conservación. Así mismo, El Parque ha venido enfocando sus esfuerzos en la suscripción, implementación y seguimiento de acuerdos de conservación y la restauración con familias campesinas habitantes de la zona con función amortiguadora del sector Pato-Balsillas, asentadas principalmente en la cuenca media del río Pato, llegando a un total de 98 acuerdos para la vigencia 2022. Esta estrategia contribuye a frenar el avance de la frontera agropecuaria hacia el Parque, permitiendo la protección de los VOC Cuenca del río Pato y Bosque Húmedo Andino, además, aporta al buen vivir de las familias beneficiarias con el mejoramiento de sus sistemas productivos, 40 de estas familias se han sumado al proyecto de apicultura y meliponicultura promovido por el AP y han contribuido activamente en la conformación de grupos de monitores comunitarios e investigadores locales que aportan desde sus conocimientos en los estudios de biodiversidad que adelanta el Parque en el sector.