พันธุ์พืช ที่ปรากฏมีดังนี้อุทยานแห่งชาติตาดโตน ตั้งอยู่ที่ระดับความสูงระหว่าง 200 - 945 เมตร จากระดับ น้ำทะเลปานกลาง ดังนั้น สภาพสังคมพืชจึงแตกต่างไปตามระดับความสูง พอจำแนกได้เป็น 2 ชนิด คือ

ป่าเต็งรัง ในพื้นที่อุทยานแห่งชาติตาดโตน พบป่าชนิดนี้ขึ้นกระจัดกระจาย มีเนื้อที่ประมาณ 94.93 ตารางกิโลเมตร หรือประมาณ ร้อยละ 43.71 ของพื้นที่ป่าอุทยานแห่งชาติ ความสูงของเรือนยอด ชั้นบนประมาณ 15 - 20 เมตร พันธุ์ไม้ที่สำคัญในชั้นนี้ ได้แก่ ยางพลวง รัง แดง ตะแบกเลือด มะกอกเกลื้อน ก่อแพะ และมะค่าแต้ ส่วนเรือนยอดในชั้นรอง มีไม้ขนาดเล็กมีความสูงประมาณ 5 - 10 เมตร พันธุ์ไม้ที่สำคัญในชั้นนี้ได้แก่ ชิงชัน ตาลเหลือง ยอเถื่อน กระท่อมหมู มะม่วงป่า ติ้วแดง และขว้าว ไม้พื้นล่างประกอบด้วย ลูกไม้ของไม้ชั้นบนเป็นส่วนใหญ่ และหญ้าเพ็กขึ้นอยู่ทั่วไป พันธุ์ไม้ชนิดอื่น เช่น กระดูกอึ่ง ลูกใต้ใบ เฟิร์น หมักม่อ นางนวล กาวเครือ และหนอนตายหยาก เป็นต้น

ป่าดิบแล้ง ในพื้นที่อุทยานแห่งชาติตาดโตนพบป่าชนิดนี้ขึ้นกระจัดกระจายตามลำห้วย มีพื้นที่ประมาณ 35.01 ตารางกิโลเมตร หรือประมาณร้อยละ 16.12 ของพื้นที่อุทยานแห่งชาติ มีลักษณะทางด้านตัวเรือนยอด แบ่งเป็น ชั้นเรือนยอดชั้นบนสูง 25 - 30 เมตร ไม้สำคัญ ได้แก่ พะองค์ กระบก จิกดง หาด ตีนเป็ดเขา ค้างคาว และติ้วแดง เรือนยอดไม้ชั้นรองมีความสูงประมาณ 20 - 25 เมตร พันธุ์ไม้สำคัญในชั้นนี้ ได้แก่ พะยอม มะกล่ำต้น หรือ มะกล่ำตาช้าง หว้า กระเบากลัก กีบตอง มะส้าน และก่อเดือย เรือนยอดไม้ชั้นสามมีความสูงประมาณ 15-20 เมตร พันธุ์ไม้ที่สำคัญ ได้แก่ ยางแดง มะแฟน เสม็ดเขา พลองกินลูก ลำดวน และกะอวม ส่วนเรือนยอดในชั้นของไม้ขนาดเล็ก มีความสูงประมาณ 10 - 15 เมตร พันธุ์ไม้ที่สำคัญ เช่น แดง มะหาด มะพอก เปล้าน้อย เปล้าใหญ่ พุดป่า และ พีพวน เป็นต้น

สัตว์ ที่ปรากฏมีดังนี้

สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ได้แก่ หมูป่า เก้ง อีเห็นหางลาย พังพอนธรรมดา อ้นเล็ก กระต่ายป่า กระรอกบินเล็กแก้มแดง กระจ้อน เป็นต้น

สัตว์ปีก ได้แก่ นกจับแมลงหัวเทา นกจับแมลงคอแดง นกจับแมลงอกสีฟ้า นกปรอดเหลืองหัวจุก นกแซงแซวหางปลา นกนางแอ่นบ้าน นกโพระดกธรรมดา นกกะปูดใหญ่ นกตะขาบทุ่ง นกหัวขวานสี่นิ้วหลังทอง นกเปล้าธรรมดา เหยี่ยวขาว ไก่ป่า นกกระทาทุ่ง นกกางเขน หรือ นกกางเขนบ้าน นกเค้าโมง หรือนกเค้าแมว เป็นต้น

สัตว์เลื้อยคลาน ได้แก่ ตะกวด งูเห่า งูทับสมิงคลา งูเหลือม งูกะปะ กิ้งก่าบินปีกสีส้ม จิ้งเหลน จิ้งเหลนภูเขาลายจุด จิ้งจกบ้านหางหนาม เป็นต้น

แมลง ได้แก่ ผีเสื้อหางตุ้มอดัมสัน ผีเสื้อหางตุ้มจุดชมพู ผีเสื้อหนอนมะนาว ผีเสื้อสะพายฟ้า ผีเสื้อม้าลาย ผีเสื้อธรรมดา ผีเสื้อจรกา ผีเสื้อหนอนยี่โถ แมลงทับ ด้วงต่าง ๆ เป็นต้น