Szacuje się, że na ich terenie rośnie 1,7 tysiąca gatunków roślin rodzimych oraz trwale zadomowionych, co stanowi około 75 proc. całej flory krajowej. Szczególnie cenne z przyrodniczego punktu widzenia również karpackie endomity, czyli gatunki występujące jedynie na określonym terenie, np. tojad mocny morawski czy urdzik karpacki, oraz subendemity, np. żywokost sercowaty.
O wyjątkowości karpackiej przyrody najlepiej świadczy fakt, że znajduje się tam 6 parków narodowych, w tym 3 o randze rezerwatów biosfery UNESCO, 135 rezerwatów przyrody, 83 obszary siedliskowe oraz 11 obszarów ptasich Natura 2000. Ochroną objęta jest połowa powierzchni polskich Karpat.
Zachowanie bioróżnorodności jest kwestią kluczową, choć niełatwą. W efekcie postępujących zmian klimatycznych, z Ziemi znika coraz więcej gatunków oraz całych ekosystemów. Zgodnie z raportem IPBES, około miliona gatunków jest obecnie zagrożonych wyginięciem.
Aby zadbać o bioróżnorodność w górach, niezbędne jest uwzględnienie użytkowania rolnego, jako sposobu jej ochrony. Tereny, na których trawa była regularnie koszona i które od wieków stanowiły miejsce wypasu zwierząt, umożliwiły wytworzenie się niszy ekologicznych.
Projekt „Karpaty Łączą – Tradycyjne pasterstwo”, realizowany przez Centrum UNEP/GRID-Warszawa we współpracy z Ogólnopolskim Towarzystwem Ochrony Ptaków zakłada, że jedną z najskuteczniejszych metod zachowania różnorodności biologicznej w Karpatach jest kulturowy, zrównoważony wypas owiec. Jak dowiodło badanie opublikowane w czasopiśmie naukowym ScienceDirect, owce, podobnie jak kozy pozytywnie wpływają na zachowanie różnorodności gatunkowej muraw kserotermicznych poprzez rozsiewanie nasion epi- i endozoochorycznych.
