O PNA é um dos raros locais da Europa onde a vegetação se apresenta próxima da sua forma primitiva, composta por antigas associações florísticas mediterrânicas anteriores às últimas glaciações, de que esta cordilheira ficou relativamente protegida. Encontram-se assim, nas zonas abrigadas da serra, carvalhais dominados pelo Carvalho-cerquinho e um maquis de carrascos, adernos, medronheiros, aroeiras e urzes arbóreas, autênticas relíquias de outros tempos geológicos.

A Reserva Natural do Estuário do Sado (RNES) foi criada em 1980 e abrange 23 160 hectares. Abrigada a norte pela Arrábida, esta zona húmida de importância internacional é uma das áreas naturais de maior valor ecológico, económico e paisagístico existentes em Portugal e, também, uma das zonas fluviais de maior variedade ecológica da Europa.

Na fauna do estuário do Sado salienta-se a grande diversidade de peixes, moluscos e crustáceos. Registam-se 95 espécies de peixes onde podemos referir o charroco, o sargo, o linguado, o salmonete, a solha, o robalo, a raia-riscada e o garrento. Este é o único local conhecido, em toda a costa portuguesa, onde existe uma população residente de roaz-corvineiro. Essa população de golfinhos, como vulgarmente é conhecida, é muito relevante a nível europeu e constitui o símbolo da Região de Turismo Costa Azul. 


     

No estuário do Sado encontram-se, por outro lado, aves aquáticas migradoras que aqui se acolhem aos milhares à procura de alimento e repouso, ou mesmo para nidificação, sendo considerada a 3ª zona húmida do País pela sua fauna diversificada.
A reserva possui cerca de 200 espécies de aves com um número superior a 20000. Considerado um local de importância internacional para a nidificação do Perna-longa e invernada do Alfaiate e da Garça-branca, podemos destacar também como espécies características o Flamingo, a Cegonha-branca, o Pato-real e o Corvo-marinho-de-faces-brancas.

As áreas de Reserva Ecológica Nacional abrangem cerca de 44,23 km2 e protegem no Concelho de Palmela as albufeiras, os leitos dos cursos de água, as zonas ameaçadas pelas cheias, as cabeceiras dos cursos de água, as áreas de máxima infiltração e as áreas com risco de erosão.

   

A Reserva Agrícola Nacional, por outro lado, protege os solos com maiores potencialidades agrícolas afetando-os exclusivamente para agricultura. Os espaços florestais delimitados no Plano Diretor Municipal do Concelho de Palmela são constituídos pelas manchas florestais de maior relevância no município (valor patrimonial e contributo económico), destacando-se os Montados de Sobro e, ainda, o Pinheiro Manso, o Pinheiro Bravo e o Eucalipto. Na região envolvente do Sado é muito frequente a associação pinheiro- manso/sobreiro, em alguns casos, ao pinheiro bravo. Existem ainda três árvores de interesse público classificadas no concelho – dois sobreiros e um pinheiro –, que se destacam a nível nacional pelo seu porte, idade, desenho ou raridade (em Águas de Mora, Lagameças e Lagoa do Calvo).

As áreas que constituem a estrutura biofísica fundamental de proteção e valorização ambiental no concelho de Palmela abrangem 212 km2 e incluem valores ecológicos, paisagísticos, científicos e culturais sujeitos a regimes de proteção. São elas: 

- Parque Natural da Arrábida 15,28 km2
- Reserva Natural do Estuário do Sado 17,01 km2
- Reserva Ecológica Nacional 44,23 km2
- Reserva Agrícola Nacional 34,43 km2
- Espaços Florestais 101,14 km2

Além destas, podemos ainda considerar as zonas já classificadas como Sítio de Interesse Nacional e que estão propostas para constituírem a Rede Natura 2 000 – um conjunto de zonas destinadas a preservar a biodiversidade da Europa.