Flora Z punktu widzenia przyrodnika położenie Wyhorlatu jest wyjątkowe, bowiem jego roślinność ma charakter przejściowy między florą zachodniokarpacką, wschodniokarpacką i panońską. 95% powierzchni Obszaru pokrywają lasy. Szczególnie cenne są rozległe, stosunkowo mało przekształcone przez człowieka lasy bukowe, które pokrywają większą część obszaru chronionego. W południowej części obszaru, w niższych położeniach, występują lasy dębowo-grabowe.
Fauna Nieznacznie przekształcone fitocenozy oraz wpływ Niziny Wschodniosłowackiej z jednej strony i Karpat Wschodnich z drugiej mają swe odbicie również w składzie gatunkowym fauny CHKO Vihorlat. Od południa wkraczają tu m.in. ciepłolubne gatunki stepowe, które spotykają się z typowo górskimi gatunkami charakterystycznymi dla Karpat. Na terenie tym żyją wielkie środkowoeuropejskie drapieżniki – wilk europejski i ryś euroazjatycki, a z Bieszczadów czasem zachodzi tu niedźwiedź brunatny. Poza tym występują tu żbik europejski i wydra europejska. Gnieździ się tu ok. 100 gatunków ptaków, w tym m.in. orlik krzykliwy, puchacz, puszczyk uralski i bocian czarny. Spotkamy tu wszystkie gatunki słowackich płazów, a z gadów m.in. węża Eskulapa. Występuje tu ponad 2000 gatunków bezkręgowców, w tym m.in.