Οι διαφορές και οι αντιθέσεις στο κλίμα της Θράκης έχουν επιδράσει και στη διαμόρφωση των τύπων βλάστησης που συναντάμε σε κάθε περιοχή. Γενικά, στην παράλια ζώνη δεν συναντάμε τα τυπικά μεσογειακά φρυγανικά συστήματα στην έκταση που τα συναντάμε στις υπόλοιπες παράλιες περιοχές της Ελλάδας. Εξ άλλου όπου υπάρχουν δέλτα και υγρότοποι, δηλαδή σε ένα σημαντικό κομμάτι της παραλιακής ζώνης, κυριαρχεί η υγροτοπική και αλοφυτική βλάστηση με τις τεράστιες εκτάσεις καλαμιώνων και αλοφύτων. Αξιοσημείωτο είναι πως η πεδινή ζώνη στο μεγαλύτερό της μέρος έχει αποψιλωθεί και έχει αποδοθεί στην καλλιέργεια. Στην λοφώδη και ημιορεινή ζώνη, δηλαδή στις λοφοσειρές και στις χαμηλές πλαγιές των βουνών, κυριαρχούν οι μεσογειακοί θαμνώνες, τα λεγόμενα μακί, ή μακία βλάστηση, που περιλαμβάνει πουρνάρια, φυλλίκια, ράμνους, χρυσόξυλα, σχίνα κ.α. Υψομετρικά έπεται η ζώνη των φυλλοβόλων δρυών, που φτάνει συνήθως έως το υψόμετρο των 100 μέτρων ή και ψηλότερα, με είδη όπως η πλατύφυλλη δρυς (Quercus frainetto), η χνουδωτή δρυς (Quercus pubescens) και η άμισχος, ή πετραία, δρυς (Quercus petraea). Σε μεγαλύτερα υψόμετρα συναντάμε τα ορεινά κωνοφόρα, δηλαδή δασικές εκτάσεις με μαύρη πεύκη (Pinus nigra), δασική πεύκη (Pinus sylvestris), ερυθρελάτη (Picea abies) και το Μακεδονικό ή υβριδογενές έλατο (Abies borisii-regis). Εδώ μπορούμε να συναντήσουμε και μεικτά δάση κωνοφόρων-φυλλοβόλων, αλλά και συστάδες με οξιές όπως η δασική οξιά (Fagus sylvatica), ή η ανατολική οξιά (Fagus orientalis). Στα βουνά θα συναντήσουμε και κάποια είδη δέντρων που θεωρούνται σήμερα σπάνια για την Ελλάδα, όπως η σημύδα (Betula sp.), σε ένα μικρό δάσος σημύδας στην οροσειρά της Ροδόπης, το Βαλκανικό ή Μακεδονικό πεύκο (Pinus peuce), επίσης στη Ροδόπη, και το μικρόφυλλο ή γκρίζο σκλήθρο (Alnus incana), που φυτρώνει στις ρεματιές της Ροδόπης.

Όπως σε κάθε περιοχή, όπου υπάρχουν ρέματα και ποτάμια θα συναντήσουμε και την αντίστοιχη αζωνική βλάστηση, δηλαδή είδη που αγαπούν το νερό και φύονται εκεί ανεξάρτητα από τη ζώνη βλάστησης της περιοχής, όπως τα πλατάνια, οι φτελιές, οι λεύκες και άλλα υγρόφιλα είδη. Όσον αφορά τα είδη, πριν δύο δεκαετίες ανατέθηκε στον βοτανικό Γ. Σφήκα από το Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο της Θράκης, η συγκέντρωση στοιχείων για τη χλωρίδα και τη βλάστηση ορισμένων περιοχών της Θράκης, μέσα στα πλαίσια του προγράμματος «Ηλεκτρονικός Θησαυρός Θράκης». Ο Σφήκας τελικά συνέταξε έναν κατάλογο με περίπου 1.400 είδη φυτών  -όταν το σύνολο των φυτών ολόκληρης της Γερμανίας είναι 2.400 και της Αγγλίας 2.300! Στη Θράκη, έναν τόπο σε τόσο στενά γεωγραφικά και κλιματικά όρια, συναντάται σχεδόν το ¼ των φυτών της Ελλάδας, που πλησιάζουν τις 6.000 είδη.

Πολλά ενδημικά είδη των βουνών της Θράκης είναι ιδιαίτερα σημαντικά όπως ο σπάνιος κρίνος της Ροδόπης (Lilium rhodopaeum), οι βιόλες Viola stojanowii, Viola tricolor macedonica, Viola rhodopaea, Viola ganiatsasii και Viola serresiana, η χαμπερλέα της Ροδόπης (Haberlea rhodopensis), ο κρίνος Lilium martagon, ο βοτρυώδης σαμπούκος (Sambucus racemosa) και ο Sambucus ebulus, η γαλέοψις Galeopsis bifida, η αρμέρια Armeria sancta, η Gentiana cruciata, η Telekia speciosa, το αγριογαρύφαλλο Dianthus superbus suberbus, το αγριόσκορδο Allium melanantherum, το Geum rhodopaeum, η Moneses uniflora, το υπερικό Hypericum montbretii, οι ορχιδέες Epipactis helleborine, Corallorhiza trifida, Goodyera repens, Orchis purpurea και Neotinea ustulata και άλλα. Εκτός από ενδημικά της Θράκης συναντάμε και ενδημικά της Βαλκανικής χερσονήσου, όπως η σαξιφράγα Saxifraga ferdinandi, οι καμπανούλες Campanula cervicaria και Campanula rapunculoides, η φριτιλάρια Fritillaria drenovskii, η βιολέτα Viola perinensis κ.ά. Σε πολλά σημεία της Θράκης έχουν βρεθεί απολιθωμένοι κορμοί, καθώς και φύλλα και καρποί δέντρων από την προϊστορική χλωρίδα της περιοχής, από είδη που σήμερα έχουν εκλείψει

ΠΑΝΙΔΑ

Η Θράκη είναι μια μικρή κιβωτός όσον αφορά τη βιοποικιλότητα των ζώων. Εκτός από τα οικόσιτα και κτηνοτροφικά ζώα, εδώ συναντώνται τα περισσότερα από τα μεγάλα θηλαστικά της Ελλάδας: Λαγός, Λύκος, Τσακάλι, Αλεπού, καφετιά Αρκούδα, Νυφίτσα, Βρωμοκούναβο, Δενδροκούναβο, Κουνάβι, Στικτοϊκτίδα, Ασβός, Βίδρα, Αγριόγατα, Αγριογούρουνο, Ελάφι, Ζαρκάδι, Βούβαλος, Αγριοκάτσικο, αλλά και Δελφίνι και Μεσογειακή Φώκια. Ο κατάλογος των μικρών θηλαστικών είναι πολύ μεγαλύτερος: Σκαντζόχοιροι, σκίουροι, και πολλά είδη νυχτερίδων, αρουραίων, ποντικών, ασπαλάκων, μυγαλών, μυωξών και μυωτίδων. Πριν από 45-50 χρόνια οι χωρικοί συναντούσαν λύγκες στα δάση γύρω από τη Βιστωνίδα και στο Δέλτα του Νέστου, στο Δάσος Κοτζά Ορμάν, πριν γίνει η ολοκληρωτική εκχέρσωση των δασών κατά την δεκαετία του ‘50. Οι τελευταίες επιβεβαιωμένες μαρτυρίες για παρουσία του ευρασιατικού ή κοινού λύγκα, ή ρήσσου, (Lynx lynx) έρχονται από τα βουνά του νομού Έβρου, πριν από 35 περίπου χρόνια. Πολλά και ενδιαφέροντα και τα είδη αρθροπόδων, αμφιβίων ερπετών και ιχθύων, με πολλά χαρακτηριστικά ενδημικά είδη και είδη που περιλαμβάνονται στο Κόκκινο Βιβλίο των Απειλούμενων Σπονδυλόζωων της Ελλάδος. Σημαντική είναι η παρουσία των ειδών ιχθυοπανίδας των γλυκών νερών. Μόνο στο Νέστο έχουν καταγραφεί 21 είδη (14 αυτόχθονα και 6 ενδημικά). Σε άλλα ενδιαιτήματα φιλοξενούνται ενδημικά και κινδυνεύοντα είδη, όπως η αλάια ή γελάρτζα (Alburnus vistonicus) και η θρίτσα ή κασπιολόζα (Alosa vistonica) στη Βιστωνίδα ή ο στρυμονόγαστρος (Phoxinus strymonicus, κινδυνεύον) και η γραμμοβελονίτσα (Cobitis punctilineata – τρωτό) στο Στρυμόνα.

Στη Θράκη, λόγω των πολλών και εκτεταμένων υγροτόπων, έχουν καταγραφεί σχεδόν όλα τα υδρόβια και παρυδάτια πουλιά της Ελλάδας. Χαρακτηριστικά, στο Δέλτα του Έβρου και μόνον έχουν καταγραφεί 324 από τα 442 είδη ορνιθοπανίδας του ελλαδικού χώρου. Από την άλλη, η ύπαρξη μεγάλων βουνών και εκτεταμένων δασών ευνοεί την παρουσία πουλιών του βουνού και του δάσους. Μερικά από τα πουλιά της Θράκης είναι ιδιαίτερα σπάνια και δεν ζουν πλέον σε άλλη περιοχή της Ελλάδας. Μεταξύ αυτών ο Μαυρόγυπας (Aegypius monachus) και ο Αγριόκουρκος (Tetrao urogallus) σε μικρούς πληθυσμούς και ο Θαλασσαετός (Haliaeetus albicilla), ο οποίος αντιπροσωπεύεται με ελάχιστα μόνο αναπαραγωγικά ζευγάρια. Άλλα σπάνια είδη η Λεπτομύτα (Numenius tenuirostris), ο Στεπόκιρκος (Circus macrourus), η Αγκαθοκαλημάνα (Hoplopterus spinosus), κ.ά. Υπάρχουν και σπάνιοι επισκέπτες, όπως η οξύουρη σκαλίδρα (Calidris acuminata), η οποία παρατηρήθηκε, φωτογραφήθηκε και αναγνωρίστηκε στις 31 Ιουλίου του 2016 σε ένα νερόλακκο στη Θράκη, ανάμεσα σε πλήθος από λιμόζες, λασποσκαλίδρες, δρεπανοσκαλίδρες, μαυρότρυγγες και άλλα παρυδάτια είδη. Το συγκεκριμένο είδος ζει στην Αυστραλία και την ανατολική Σιβηρία. Όπως μαρτυρούν τα απολιθώματα που έχουν έρθει στο φως, κατά την προϊστορική περίοδο έζησαν στη Θράκη πολλά περίεργα είδη ζώων. Μεταξύ αυτών κάποια είδη προβοσκιδωτών, συγγενών των σημερινών ελεφάντων, όπως ο Άναγκος, λείψανα του οποιο βρέθηκαν στο Σέσκλο, ο Παλαιολοξόδον και το Μαμούθ. Από τις αρχαίες πηγές είναι γνωστό επίσης ότι την εποχή του Αριστοτέλη υπήρχαν στην περιοχή λιοντάρια.