El Parque Nacional Natural Sumapaz se encuentra localizado sobre un sector privilegiado de la cordillera oriental, en un rango altitudinal de 700 a 4250 msnm. Al estar ubicado sobre esta cordillera, se pueden ver representados dos de los principales ecosistemas de las montañas tropicales: el páramo y el bosque andino.

El ecosistema de páramo se considera una isla biogeográfica, rodeada de vegetación tropical con un marcado endemismo en fauna y flora. Además, tiene una alta capacidad de condensar el vapor de agua, provocar lluvias y almacenar grandes cantidades de agua dentro de su suelo orgánico, para luego distribuirla a través de los ecosistemas.

En cuanto al ecosistema de bosque andino, este se identifica por su gran cantidad y variedad de árboles y arbustos, además de su alta diversidad y endemismo. Así mismo, dentro de los servicios ecosistémicos que brinda se cuentan el abastecimiento de agua, la fertilidad de los suelos y el almacenamiento de carbono.

El PNN Sumapaz protege dentro de sus ecosistemas al Venado Soche (Mazama Rufina), el Conejo de páramo (Sylvilagus brasiliensis), el Borugo de páramo (Cuniculus paca), el Curí (Cavia anolaimae), el Ratón montanero (Thomasomys niveipes), el Cusumbo (Nasua nasua), y el Tapir de montaña (Tapirus pinchaque).

En el bioma de bosque andino, se han reportado a través de la metodología de cámara trampa, mamíferos asociados a la vegetación boscosa como tigrillos (Leopardus wiedii), pumas (Puma concolor), zarigüeyas (Didelphis pernigra), la Taira o Ulamá (Eira barbara), el Pecarí de collar (Pecari tajacu), el Oso hormiguero (Myrmecophaga tridactyla), el Oso melero (Tamandua tetradactyla), la Ardilla de cola roja (Notosciurus granatensis), el Puercoespín arborícola (Coendou prehensilis), el Armadillo de cola desnuda (Cabassous unicinctus), la Comadreja de cola larga (Mustela frenata) y el Ocelote (Leopardus pardalis).

Entre otras especies, también se ha avistado al Oso de anteojos (Tremarctos ornatus) en los límites del municipio de Gutiérrez (Cundinamarca), así como al Guatín o Cotiara (Dasyprocta fuliginosa), el Jaguarundí (Puma yagouaroundi) y el Zorro cangrejero (Cerdocyon thous).

Entre las principales especies de aves se encuentran el Gallito de roca (Rupicola peruviana), el Pájaro carpintero (Picumnus pumilus), el Loro orejiamarillo (Ognorhynchus icterotis), el Azulejo (Thraupis episcopus), el Águila paramuna (Geranoaetus melanoleucus), el Halcón (Habia gutturalis), el Toche (Gymnomystax mexicanus), el Yátaro o Tucaneta (Aulacorhynchus prasinus), la Pava de monte (Penelope sp), la Pava hedionda (Opisthocomus hoazín), el Barbudito Paramuno (Oxypogon guerinii), el Pico de Tuna Broncíneo (Chalcostigma heteropogon), la Tingua bogotana (Rallus semiplumbeus), la Focha común (Fulica americana), el Pato andino (Oxyura jamaicensis), el Pato paramuno (Anas andium), el Gorrión paramuno (Phrygilus unicolor), el Cucarachero de Apolinar (Cistothorus apolinari), la Remolinera (Cinclodes albidiventris) y el Tororoi leonado (Grallaria quitensis). (Plan de manejo PNN Sumapaz, 2018 y Guía ilustrada de aves de Chisacá).

Dentro de los rasgos florísticos del páramo se encuentran comunidades cerradas con matorrales de Asteraceae y bosques achaparrados con Polylepis, formaciones abiertas con Espeletia y pajonales con Calamagrostis. Adicionalmente, se destacan las extensiones de pastizales, prados, turberas, chuscales y tremedales. Así mismo, hay 4 especies de frailejón endémicas: E. cabrerensis, E. summapacis, E. tapirophila y E. miradorensis.

Del mismo modo, entre las especies vegetales dominantes que se encuentran en el bosque subandino, se destacan el Guaimaro punta de lanza, el Cucharo y el Corneto, con relictos del bosque secundario que están representados por palmas y árboles como  los guamos, amarillos, palmas de cumare, palmas yagua, palmas churruay y tunos. En términos de familias botánicas, se evidencia una notoria abundancia de Sapotaceae y Lauraceae. Así mismo, el género Pouteria y Chrysophyllum son los más abundantes dentro de este ecosistema. Cabe resaltar, que actualmente los estudios florísticos que se están desarrollando en estos bosques, arrojan resultados que se encuentran en proceso de revisión para su determinación taxonómica.

El PNN Sumapaz ha venido adelantando diferentes estrategias de relacionamiento con las comunidades, entre las que se encuentra en aval de investigación el proyecto «Jardines Comunes», que se esta desarrollando con el apoyo de comunidades y el Missouri Botanical Garden, el cual busca esclarecer los límites de las especies de frailejones del Sumapaz y así, proveer la base fundamental para el monitoreo de estas plantas, concebidas como Valores Objeto de Conservación. Se destaca en este proyecto la participación y empoderamiento comunitario en el proceso, puesto que además de hacer parte del equipo de coinvestigadores, se ha realizado la vinculación de conocedores locales que aportan con el seguimiento constante del proceso, garantizando riego y verificación del proceso de germinación y crecimiento de las plántulas.

Así mismo, con el apoyo de aliados estratégicos se generó el Proyecto de Aula ambiental, el cual busca generar espacios de construcción de conocimiento entre la comunidad campesina y el AP en torno a la biodiversidad y la restauración. Este proyecto, ha venido generando espacios de formación en las cuales las comunidades han participado ampliando el espectro de reconocimiento del AP, el desarrollo de estrategias de conservación y la vinculación comunitaria a ejercicios de investigación, acción y participación. Así mismo, este proyecto, que convierte a todo el PNN Sumapaz en un aula no convencional, busca fomentar alternativas económicas entre los campesinos a través de la creación de «Granjas de biodiversidad», promoviendo la propagación de especies nativas en el territorios.

El AP continua fortaleciendo el relacionamiento con las comunidades que se encuentran interesadas en participar en los Acuerdos de Restauración Ecológica Participativa en cada uno de los sectores de manejo a través de jornadas de formación en torno a la gobernanza del agua.

Por otra parte, a través de la transversalización de la línea de educación ambiental en las otras líneas de gestión, se han desarrollado ejercicios de intercambio de saberes con la comunidad campesina y de sensibilización con la comunidad en general que se encuentra en la zona de influencia en torno a la biodiversidad, las características generales del parque, la normatividad y el recurso hídrico.