Goliju krasi prostranstvo šumskog pokrivača. Naročito su zastupljene bukove šume. Neki delovi ovih šuma imaju karakter prašume. Golija je sada naša najšumovitija planina, sa najvećim i najboljim šumskim kompleksima. Njene južne padine obrasle su prostranim livadama i pašnjacima. U smrčevim šumama očuvale su se tresave kao specifični i osetljivi ekosistemi.

U Parku prirode "Golija", čija je ukupna površina 75.183 ha, pod šumama se nalazi 39.528 ha (53% površine parka), od kojih je u privatnom vlasništvu 18.460 ha (46,7%), a u državnom 21.068 ha (53,3%).
Golija zajedno sa planinom Tarom predstavlja refugijum tercijalne flore u Srbiji i značajna je kao centar genetske, specijske i ekosistemske raznovrsnosti na Balkanu i u Evropi. Floristički biodiverzitet Golije gradi oko 900 taksona biljnog sveta, od toga 729 vrsta vaskularnih gljiva, 40 vrsta mahovine, 117 vrsta i varijeteta algi. Poseban značaj u flori imaju endemične i reliktne vrste, kao i vrste koje su postale ugrožene.

Među očuvanim prirodnim retkostima izdvaja se reliktna i endemična drvenasta vrsta planinskog javora (Acer heldreichii), koji je sinonim za floru Golije.

foto:studenicainfo

U Srbiji se najlepše i najočuvanije zajednice sa gustim populacijama planinskog javora nalaze na Goliji. Pored javora, poseban floristički značaj ima zelenika (Ilex aquiifolium), kao i endemične vrste: Alyssum markgrafii, Alyssum jancheni, Pancicia serbica, Viola elegantula i Verbascum adamovicin.

Vrste Pančićeva bedrenica (Pancicia serbica) i Adamovićeva majčina dušica (Thymus adamovicii) imaju obeležje lokalnog endemita i vrste su od međunarodnog značaja za očuvanje biodiverziteta.
Značajni botanički lokaliteti su: Dajićko jezero, Košaninova jezera, Tresava na Belim vodama, Palež, Jankov kamen, Ljute livade, Vlaški most, Karalići, Izubra, Bojevo brdo, Devojačka voda, Odvraćenica, Biser voda-Vranji krš-Lisa-Borje.

Golija je planinski masiv velike biološke raznovrsnosti, tj. jedan od važnih evropskih centara ornitološke specijske i genetičke raznovrsnosti.
Na Goliji je do sada zabeleženo 45 vrsta ptica koje spadaju u grupu prirodnih retkosti i registrovano je oko 90 vrsta kandidata za Crvenu knjigu ptica Srbije.