Голију краси пространство шумског покривача. Нарочито су заступљене букове шуме. Неки делови ових шума имају карактер прашуме. Голија је сада наша најшумовитија планина, са највећим и најбољим шумским комплексима. Њене јужне падине обрасле су пространим ливадама и пашњацима. У смрчевим шумама очувале су се тресаве као специфични и осетљиви екосистеми.
У Парку природе "Голија", чија је укупна површина 75.183 ха, под шумама се налази 39.528 ха (53% површине парка), од којих је у приватном власништву 18.460 ха (46,7%), а у државном 21.068 ха (53,3%).
Голија заједно са планином Таром представља рефугијум терцијалне флоре у Србији и значајна је као центар генетске, специјске и екосистемске разноврсности на Балкану и у Европи. Флористички биодиверзитет Голије гради око 900 таксона биљног света, од тога 729 врста васкуларних гљива, 40 врста маховине, 117 врста и варијетета алги. Посебан значај у флори имају ендемичне и реликтне врсте, као и врсте које су постале угрожене.
Међу очуваним природним реткостима издваја се реликтна и ендемична дрвенаста врста планинског јавора (Acer heldreichii), који је синоним за флору Голије.
У Србији се најлепше и најочуваније заједнице са густим популацијама планинског јавора налазе на Голији. Поред јавора, посебан флористички значај има зеленика (Ilex aquiifolium), као и ендемичне врсте: Alyssum markgrafii, Alyssum jancheni, Pancicia serbica, Viola elegantula и Verbascum adamovicin.
Врсте Панчићева бедреница (Pancicia serbica) и Адамовићева мајчина душица (Thymus adamovicii) имају обележје локалног ендемита и врсте су од међународног значаја за очување биодиверзитета.
Значајни ботанички локалитети су: Дајићко језеро, Кошанинова језера, Тресава на Белим водама, Палеж, Јанков камен, Љуте ливаде, Влашки мост, Каралићи, Изубра, Бојево брдо, Девојачка вода, Одвраћеница, Бисер вода-Врањи крш-Лиса-Борје.
Голија је планински масив велике биолошке разноврсности, тј. један од важних европских центара орнитолошке специјске и генетичке разноврсности.
На Голији је до сада забележено 45 врста птица које спадају у групу природних реткости и регистровано је око 90 врста кандидата за Црвену књигу птица Србије.
