Flora i fauna Teren parku charakteryzuje się wysoką bioróżnorodnością, wyjątkową w zabudowanej części Warszawy. Oprócz zieleni parkowej, pochodzącej z nasadzeń, na skarpie i podskarpiu występują zbiorowiska roślinne powstałe samoistnie. Na skarpie głównymi składnikami drzewostanu są klon zwyczajny, klon jesionolistny i wiąz pospolity. Na podskarpiu, w obszarze źródliskowym, rośnie ols z dominującą olszą czarną – unikatowy wśród warszawskich parków.
Skarpa na terenie parku Arkadia jest siedliskiem oraz częścią korytarza migracyjnego wielu zwierząt będących pod ścisłą ochroną, wymienionych w Rozporządzeniu Ministra Środowiska z dnia 28 września 2004 roku w sprawie gatunków dziko występujących zwierząt objętych ochroną, a także chronionych na mocy Konwencji Berneńskiej. Występują tu m.in. następujące gatunki ptaków: dzięcioł średni (wymieniony w Załączniku I Dyrektywy Ptasiej), dzięcioł duży, dzięcioł zielony i dzięciołek puszczyk zwyczajny rudzik, słowik szary, kowalik zwyczajny, pełzacz leśny, wilga, dzwoniec, grubodziób czyżyk, jemiołuszka (poza sezonem lęgowym).