Las formaciones vegetales del Parque Nacional Natural Cahuinarí destacan por su alta diversidad en la estructura del bosque, la composición florística y el comportamiento fenológico de las especies a lo largo del año (FBPR, 1986). Esto genera una oferta alimentaria diversa y constante, adaptada a las necesidades de la fauna local.

Un estudio desarrollado por la Fundación Puerto Rastrojo (Walschburger, Monje y Muñoz, 1990) permitió caracterizar los bosques inundables de la región, diferenciando cuatro tipos principales:

1. Rebalse Muy Bajo (RMB).

2. Rebalse Bajo (RB).

3. Rebalse Medio (RM).

4. Rebalse Alto (RA).

Cada uno de estos tipos se distingue claramente por sus características estructurales. Entre ellos, el Rebalse Medio (RM) presenta una notable complejidad, con valores superiores de densidad de individuos, área basal y cobertura de copa en comparación con otros bosques tropicales. Además, su número de especies es significativamente más alto que en otras regiones de la Amazonía.

En cuanto a la fauna, el parque es un refugio de excepcional importancia para numerosas especies, muchas de las cuales aún no han sido completamente documentadas, siendo conocidas principalmente por el uso que las comunidades indígenas hacen de ella para su consumo. La tortuga charapa (Podocnemis expansa), es sin duda, la especie principal y base biológica para la creación del parque. El Cahuinarí posee la población de tortugas charapas mejor estructurada a nivel nacional.  La charapa tiene un papel importante en la dispersión de semillas, contribuyendo a la conservación de los bosques inundables amazónicos y su biología reproductiva incluye la anidación masiva en playas durante la estación seca, con cada hembra depositando entre 90 y 120 huevos, sin embargo, el fenómeno natural de «lava playas» (crecidas inesperadas del río) puede inundar y destruir nidos.

El parque también es hogar de especies importantes como el caimán negro (Melanosuchus niger), una especie amenazada, y el lobo de río (Pteronura brasiliensis), también en situación de amenaza, otros reptiles incluyen babillas (Paleosuchus trigonatus) y la anaconda (Eunectes murinus). Entre los mamíferos terrestres, se reportan el oso hormiguero (Myrmecophaga tridactyla), oso palmero (Tamandua tretradactyla), armadillos (Dasypus novemcintus, Priodontes maximus), y primates como el cotudo (Alouatta seniculus), sogui sogui (Callicebus torquatus), churuco (Lagothrix lagothricha) y mico nocturno (Potos flavus). Las dantas (Tapirus terrestris), puercos (Tajassu pecari, T. tajacu), venados (Mazama americana, M. gouazobira) y borugos (Agouti paca) son presas importantes para la cacería de subsistencia, regulada por acuerdos tradicionales.

En cuanto a Aves se incluyen la garza blanca (Casmerodius albus), garza nocturna (Nyctiocorax nyctiocorax), guacamayos y loras (Ara ararauna, A. macao), camaranas (Nothocrax urumutum), paujiles (Crax globulosa), tentes (Psophia crepitans) y pericos (Brotogeris cyanoptera).

El parque también alberga más de cien especies de peces que utilizan el río Cahuinarí y sus lagos como zonas de criadero. La zona es reconocida localmente por su gran riqueza íctica. Los bosques inundables son la principal fuente de nutrientes para los ecosistemas acuáticos, siendo la base de la cadena trófica, aportando semillas, frutos y material vegetal que constituyen gran parte de la dieta de los peces. Algunas especies de peces mencionadas son el lechero (Brachyplatystoma filamentosum), dorado (B. flavicans), pejenegro (Paulicea lutkeni), guacamayo (Phractocephalus hemiliopterus), baboso (Goslinia platynema), pintadillos (Pseudoplatystoma fasciatum, P. tigrinum), así como sabaleta, mojarra, tucunare y otros.

La vegetación corresponde a Bosque Húmedo Tropical, caracterizado por una notable diversidad florística y estructural que asegura una oferta constante y variada de alimentos para su fauna a lo largo del año. En estudios realizados, se han identificado alrededor de 1100 especies vegetales en un área de 5600 m², lo que posiciona al parque como uno de los puntos de mayor diversidad vegetal en la Amazonía colombiana.

Las formaciones vegetales del parque incluyen:

1. Bosques Inundables: Se han diferenciado cuatro tipos principales: Rebalse Muy Bajo (RMB), Rebalse Bajo (RB), Rebalse Medio (RM) y Rebalse Alto (RA). Cada uno presenta características estructurales distintas. El Rebalse Medio (RM) destaca por su alta complejidad estructural, con valores superiores de densidad de individuos, área basal y cobertura de copa, y un número significativamente alto de especies en comparación con otros bosques tropicales de la Amazonía. Estos bosques inundables han demostrado una biodiversidad notable, contrariando la percepción general de que son menos diversos que los bosques de tierra firme. Algunas especies están adaptadas exclusivamente a un tipo de rebalse, mientras que otras muestran una amplia tolerancia a los ciclos de inundación.

• El Rebalse Muy Bajo se inunda por más de 9 meses al año y tiene baja densidad de árboles; el Rebalse Bajo por más de 6 meses; el Rebalse Medio por 3 a 6 meses; y el Rebalse Alto por un mes o menos al año.
• Los Rebalses de Transición (RM-RA y RA-BTF) pueden formar islas durante las crecientes, conocidas localmente como «restingas», las cuales son sitios preferidos para la cacería.

2. Bosques de Tierra Firme (BTF): Son zonas nunca inundadas, con árboles de gran tamaño que pueden alcanzar los 40 metros de altura, presentando una alta biodiversidad vegetal. Localmente se diferencian en colinado y lomerío.
3. Cananguchales (CS): Formaciones vegetales dominadas por la palma de canangucho (Mauritia flexuosa), ubicadas en áreas de depresión con suelos orgánicos profundos que permanecen encharcadas la mayor parte del año. Estos ecosistemas son considerados sumideros de gases de efecto invernadero (CO2 y metano), albergando una alta diversidad de fauna al proveer refugio y alimento. El fruto del canangucho es una fuente rica en vitaminas para las comunidades, y de sus tallos caídos se obtiene el mojojoy (Rhynchophorus palmarum), una larva comestible rica en nutrientes. Además, los cananguchos se utilizan en construcción y artesanías, y poseen una connotación cultural significativa, siendo algunos considerados «encantados».
4. Sabanas (SS): Se encuentran en suelos con limitaciones extremas (arenosos, con mal drenaje o rocas subyacentes), presentando una vegetación rala y achaparrada.

Entre las especies vegetales destacadas por su riqueza florística se incluyen: el palmito (Euterpe oleracea), el asaí (Euterpe precatoria), la canangucha (Mauritia flexuosa), la chambira (Astrocaryum chambira), la palma de milpesos (Oenocarpus bataua), la uva caimarona (Maclenia rupestris), la macoubea (Macoubea guianensis), el icaco (Chrysobalanus icaco), la platonia (Platonia insignis), el arazá (Eugenia stipitata), el cedro (Cedrela sp.), el granadillo (Platymiscium sculatum), el hachapo (Pithecellobium cateniformis), el noli (Elaeis oleifera), la tara (Simaoruba glauca) y la ceiba (Ceiba pentandra). Otras especies mencionadas incluyen Iryanthera, así como palmas de yavarí (Astrocaryum jauari) y chontaduro (Bactris gassipaes).

Objetivos de Conservación del Parque Nacional Natural Cahuinarí

En el año 2011, mediante la resolución 075 el Ministerio de Ambiente y Desarrollo Territorial adoptó los siguientes objetivos de conservación específicos para el PNN Cahuinarí:

• El ecosistema de la tortuga charapa (sistemas de playas y lagos), importante en la mitología de diferentes culturas amazónicas.
• La conservación del Bosque de Planicie Baja.
• La conservación del Bosque de Transición.
• La preservación de los salados (que incluyen sitios sagrados, apoyo a las prácticas tradicionales de manejo, y lagos que son criaderos de peces).