a. Thảm thực vật
Theo điều tra của Viện Điều tra quy hoạch rừng năm 2010, tỉnh Phú Thọ có 726 loài thực vật bậc cao thuộc 475 chi và 134 họ, trong đó ngành Ngọc lan chiếm đa số (82,8 % số họ 93,4% số chi, 92,5 số loài) sau đó đến Dương xỉ, ít loài nhất là ngành Khuyết lá thông và Quản bút. Với số liệu như vậy có thể thấy Phú Thọ chiếm 12,6 % số họ thực vật của cả nước (134/1064) và 2,52% số loài thực vật của cả nước (726/28863). Hệ thực vật ở đây không chỉ đa dạng về thành phần loài, mà thành phần thực vật cũng rất phong phú.
Cũng như các khu vực thực vật khác của Việt Nam, những họ quen thuộc xuất hiện với số lượng loài lớn vẫn là: họ Đậu, họ Long não, họ Dâu tằm, họ Cỏ, họ Lan. Tuy nhiên, vai trò lập quần lại là các họ sau: họ De, họ Long não, họ Dầu, họ Bồ hòn, họ Thầu dầu, họ Xoan, họ Hòa thảo, họ Đậu.
Tính đến thời điểm 31/12/2012 theo số liệu của tổng cục thống kê, tỉnh Phú Thọ có diện tích rừng là 184,6ha với tỷ lệ che phủ rừng là 50,6% là địa phương có độ che phủ rừng cao trong cả nước. Trong đó: Diện tích rừng tự nhiên là 65,2ha; diện tích rừng trồng là 119,4 ha.
Với mối quan hệ tương hỗ giữa nhóm nhân tố tự nhiên như vị trí địa lí - địa hình, khí hậu - thủy văn, đá mẹ - thổ nhưỡng và khu hệ thực vật đã tạo điều kiện cho thảm thực vật rừng tỉnh Phú Thọ hội tụ các tính chất nhiệt đới, á nhiệt đới, có các kiểu rừng tương ứng với sự phân hóa của điều kiện tự nhiên:
- Rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới: phân bố ở độ cao dưới 700-800
m. Thảm thực vật phát triển chủ yếu trên nền đất feralit đỏ vàng trên đá macma axit và đá biến chất. Tầng đất từ mỏng đến dày (dao động từ 50-100cm, nhiều nơi >100cm). Cấu trúc rừng nhiều tầng tán, trung bình từ 4-5 tầng, thực vật tạo rừng
khá phong phú, phổ biến là các loài trong họ Dầu, họ Bồ hòn, họ Trinh nữ, họ Vang, họ Thầu dầu, họ Dâu tằm, họ Dẻ, họ Na, họ Trâm, họ Thị và nhiều họ khác.
- Rừng thứ sinh: Đây là kiểu rừng có tính phức tạp và đa dạng cao, chiếm tỉ lệ diện tích khá tại Phú Thọ. Rừng có sự tác động của con người vào thảm thực vật tự nhiên đã làm hình thành nên nhiều đơn vị rừng có hình thái, cấu trúc rất khác nhau. Thường là rừng thứ sinh sau quá trình khai thác gỗ hoặc phá rừng làm nương rẫy nhưng đã có một thời gian không chịu tác động của cháy rừng và chịu các mức độ tác động yếu đến trung bình bởi con người. Thành phần có sự góp mặt của các ưu hợp tre, nứa phổ biến là kiểu rừng tre nứa thuần loại (15.395,6ha), rừng hỗn giao (chiếm 9.210,9 ha), rừng thưa trên núi đá chiếm 262 ha. Rừng này ít có giá trị kinh tế, tuy nhiên trong điều kiện đất rừng ít màu mỡ và có mức độ chiếu sáng cao, rừng tre nứa có vai trò lớn trọng việc giữ đất, chống xói mòn và tạo ra những điều kiện môi trường sống cho một số loài động vật. Kiểu thảm thực vật này cần được bảo vệ, phát triển để tạo thành nhiều tầng tán có độ che phủ cao, nhất là những nơi xung yếu.
- Trảng cây bụi thứ sinh: Được hình thành chủ yếu từ các khu vực rừng đã
bị khai thác phần lớn các cây gỗ. Kiểu thảm này khá phổ biến tại Phú Thọ, tập trung nhiều tại huyện Hạ Hòa, Cẩm Khê, Thanh Ba, Yên Lập, Tân Sơn, Thanh Sơn, rải rác một số nơi tại huyện Đoan Hùng, Phù Ninh, thị xã Phú Thọ... Mặc dù là trảng cây bụi ở trạng thái thứ sinh chỉ còn cây gỗ rải rác nhưng kiểu rừng này cũng có độ che phủ tương đối cao.
- Thảm thực vật trồng:
+ Rừng trồng: chủ yếu là bạch đàn, keo tai tượng, keo lá tràm. Số liệu điều tra diện rừng hàng năm tại Phú Thọ không ngừng tăng, đến cuối năm 2011, diện tích rừng toàn tỉnh đạt 178.340,69 ha. Trong đó, rừng đặc dụng chiếm 11.357,12 ha, rừng phòng hộ chiếm 44.520,10 ha, rừng sản xuất chiếm 122.463,47 ha [niên giám thống kê PT, 2011]. Rừng trồng thường phân bố trên vùng núi thấp, vùng đồi và đồng bằng cao. Cấu trúc rừng đơn giản với một tầng cây gỗ và tầng cây bụi, cỏ bên dưới.
+ Lúa nước: Lúa nước phân bố tập trung ở các đồng bằng thấp dọc thung lũng các sông Đà, sông Thao, sông Lô và rải rác dọc theo các thung lũng ven sông suối.
+ Hoa màu: được trồng ở các khu vực có địa thế cao ở đồng bằng và phổ biến trên đồi ở vùng trung du, trên các sườn núi thoải ở vùng núi. Các cây trồng phổ biến thường là các loại Đậu, Lạc, Ngô, Khoai, Sắn, Rong riềng và các loại rau...
Nương rẫy phân bố rải rác ở vùng núi, diện tích hiện có 125,8ha. Hình thức canh tác vẫn là đốn rừng, chờ khô và đốt lấy đất canh tác. Các cây trồng có Lúa nương và các cây lương thực như Ngô, Khoai, Sắn.
+ Cây công nghiệp lâu năm: Cây chè là cây công nghiệp chủ lực của tỉnh Phú Thọ, chè được trồng ở nhiều địa phương trong tỉnh như Thanh Ba, Phù Ninh, thị xã Phú Thọ.... Ngoài chè ra còn có một số loại cây dài ngày được trồng như sơn, trẩu, cao su, cây ăn quả.. nhưng trồng với quy mô nhỏ trong các vườn hộ gia đình.
+ Cây ăn quả: cây ăn quả chủ lực được xác định là Bưởi, Hồng không hạt, Vải, Chuối, Dứa... Diện tích cây ăn quả đến cuối năm 2010 đạt 10.689,3 ha. Phú Thọ có một số vùng đất bãi (sông Hồng, sông Lô) phù sa màu mỡ thích hợp cho phát triển một số loại cây ăn quả có hiệu quả kinh tế cao.
+ Các cây trồng ở khu dân cư: tại các khu dân cư thường có các cây trồng lấy gỗ loại nhỏ hay lấy bóng mát. Vùng nông thôn, ngoài các cây trên còn có các cây cho vật liệu xây dựng (tre, nứa), các cây ăn quả, cây hoa màu xen lẫn trong khu dân cư.
b. Hệ động vật: Phú Thọ có khoảng 180 loài động vật, bao gồm: thú có khoảng 40 loài, chim có khoảng 100 loài, bò sát và lưỡng cư có khoảng 40 loài. Trong đó, một số loài thú lớn có giá trị được kể đến là: Gấu, Hươu, Lợn rừng... những loài leo trèo như Khỉ, Sóc, Chồn, đến các loài thú nhỏ như cầy, cáo, các loài bò sát như Tê tê, Kỳ đà, Tắc kè... Đặc biệt là loài Vượn quần đùi trắng, một trong những loài động vật quý hiếm cũng thường xuyên thấy xuất hiện ở Vườn Quốc gia Xuân Sơn.