Una extensa variedad de fauna y flora recompensa la paciencia del ecoturista que visita las reservas del Mundo Maya. Aquí puede encontrar todo, desde lo más común hasta lo poco usual. Los ecosistemas marinos de las costas, la selva de las tierras bajas, lagunas salobres, cenotes, bosques nublados y montañas de clima frío, proporcionan una diversa variedad de hábitats que difícilmente pueden encontrarse en un territorio tan pequeño como el que integra el Mundo Maya. La vida silvestre, que se detalla más adelante, incluye algunas de las especies más fascinantes de la región. Los ecoturistas pueden elegir entre una gran variedad de excursiones según su interés específico o general.

Los flamencos, garzas y espátulas rosas emigran en temporadas determinadas para anidar en las salobres lagunas de la región. La cigueña jabirú, el águila marina, la urraca, el motmot de corona turquesa (de la familia de los Momotidae), el quetzal y el águila arpía son sólo algunas de las aves más valiosas que se pueden apreciar. Además, los amantes de las aves pueden encontrar con facilidad zonas de anidación de aves marinas, abundantes parvadas de pájaros sulas y magníficas fragatas. En el Mundo Maya también una extensa variedad de colibríes así como el colibrí más grande del mundo.

Las costas del Mundo Maya están protegidas por la segunda barrera de arrecifes más grande del mundo lo que propicia un medio ambiente marino rico y variado. Más de 500 especies de peces multicolores habitan los arrecifes junto con esponjas, crustáceos y un sinfín de plantas marinas. En la costa, por mencionar sólo dos ejemplos, en determinada época del año se puede observar a algunas especies de tortugas depositar sus huevos en las playas; por otro lado, detrás de las dunas, los húmedales proporcionan refugio para los manatíes y cocodrilos.

En el Mundo Maya habitan el jaguar, jaguarundí, ocelote, puma y el margay (Felis weidii) que representan a la familia felina. Especies tan variadas como el tapir, el kinkajou, el pecari labios blancos, el coatí, el oso hormiguero, el mono aullador y el mono araña pueden ser localizados por el visitante persistente o por los naturalistas más experimentados. Una población abundante de anfibios y reptíles incluye las ranas arbóreas de ojos rojos, el lagarto basilisco y varias especies de iguanas.

Algunas de las maravillas del Mundo Maya incluyen las poco comunes orquídeas, así como árboles florecientes y una gran cantidad de especies vegetales (cerca de 8,000), entre las que se incluyen las raras bromelias. Los bosques nublados proporcionan la oportunidad de disfrutar especies vegetales como algunos subespecies de helechos gigantescos que no se encuentran en ninguna otra parte del mundo.