保护对象
长白山国家级自然保护区是以保护典型的火山地貌景观和复杂的森林生态系统为主要对象，以保存野生动植物种质资源，保护、拯救和扩繁珍稀濒危生物物种，保持生态系统的自然演替过程，保障长白山乃至松花江、图们江、鸭绿江三大水系中下游广大地区的生态安全，保护全人类珍贵的自然遗产为根本目的，集资源保护、科研教学、绿色教育和生态旅游四大功能于一体的综合性自然保护区。
①珍稀的动植物资源及其生境：如紫貂、东北虎、金钱豹、梅花鹿、人参、东北红豆杉、长白松等国家重点保护物种及其生存环境。
②典型的火山地貌景观：长白山是典型的休眠火山，世界上最突出的四种地貌类型，即火山熔岩地貌、流水地貌、喀斯特（岩溶）地貌和冰川冰缘地貌。这些地貌的形成，揭示了地质演化的进程，是地球演化史中重要阶段的突出见证，具有重要的科学价值和审美价值。
③珍贵的红松阔叶林带：保护区内红松阔叶林带是长白山寒温带典型的地带性植被，主要生长于气候较温和、降雨量较大、暗棕色森林土、海拔720~1100米范围内，是长白山区动植物种类最多、植物生长最繁茂的典型林带，珍贵濒危药用植物野山参就生长在其中。该植被带中的红松、水曲柳、黄菠萝、紫椴等均为珍贵树种，是国家Ⅱ级保护植物。
④独特的植被自然垂直分布景观：长白山随海拔的升高依次分布着针阔混交林、暗针叶林、岳桦林和高山苔原4个植被垂直分布带，具有巨大的科学价值和突出的美学价值。
⑤丰富的生物物种资源：长白山生存着种类繁多的野生生物，种质基因资源丰富。已知的野生动物有1558种，分属于45目163科，其中属国家重点保护的有58种；已知的野生植物有2806种，分属于73目256科，其中属国家重点保护的有23种。保护好这些野生动植物的优良遗传基因，对于人类社会的生存与发展具有不可估量的重大意义。
⑥重要的“三江”源区：长白山是松花江、图们江、鸭绿江的发源地，其中图们江、鸭绿江均为中朝两国的界河。因此，保护好这一重要的水源地，不仅对吉林省“三江”中下游地区社会经济的发展有着重要的支撑作用，而且对整个中国乃至世界都有着非常重大的生态意义。
植物
长白山国家级自然保护区区内植物属长白山植物区系，植物资源十分丰富，不仅保留了第三纪孑遗植物和长白山特有植物种，而且还有亚热带、温带、亚寒带以及极地植物。区内植被类型主要由红松阔叶林、针叶林、岳桦林、草甸植被、高山苔原植被等组成，从下到上依次形成四个植被分布带，具有明显的垂直分布规律。
红松阔叶林带位于海拔720~1100米之间的玄武岩台地上。该植物带地势平缓，气候温湿，植物种类繁多，结构复杂，层次不甚清晰。乔、灌、藤、草、蕨等在这一植物带中都有多种分布。土壤多为典型暗棕壤，主要乔木树种有红松、长白落叶松、枫桦、椴树、色树、白桦等，局部潮湿地带生长着成片长白落叶松林，局部地块还生长着小片长白松（美人松）林。
针叶林带位于海拔1100~1700米的倾斜玄武岩高原上。主要有两种类型：一种是红松与云、冷杉林，另一种是云、冷杉林。该植物带气候冷湿，植物层次清晰、整齐高大。土壤为针叶林土，土层较薄。主要乔木有红松、云杉、臭松、落叶松等，除针叶树之外，伴生有槭树、花楸等阔叶树，林下灌木、草本植物生长细弱，而苔藓较多，被称为苔藓世界。
岳桦林带位于海拔1700~2000米之间，位于火山锥体下部，坡度陡，气温低，降水多，湿度大，风力强，树木矮小弯曲。土壤为疏林草甸土、土层很薄。植被以岳桦矮曲林为主，并有少量耐寒的长白落叶松、云杉、冷杉、东北赤杨、花楸等。灌木主要有牛皮杜鹃、笃斯越桔等。
高山苔原带位于海拔2000米以上的长白山火山锥体中、上部，本带气候严酷，土层瘠薄，湿度很大，土壤为山地苔原土，植物种类稀少，高大乔灌木已绝迹，只有生长期短、开花集中、适应强冷风吹袭和高山日照的矮小匍匐灌木及地衣、苔藓等，形成了广阔的地毯式苔原，主要植物有杜香、牛皮杜鹃、笃斯越桔、高山罂粟、松毛翠等。
动物
长白山国家级自然保护区区内野生动物种类繁多，资源丰富，已知有1578种，分属于52目258科。脊椎动物32目86科333种，其中哺乳类6目18科48种，鸟类18目50科240种，鱼类5目10科24种，两栖类2目5科9种，爬行类1目3科12种。此外，森林昆虫13目77科1225种。
区内野生动物资源中，属国家重点保护的动物有58种。其中，国家Ⅰ级保护动物有东北虎、金钱豹、梅花鹿、紫貂、白肩雕和中华秋沙鸭等10种；国家Ⅱ级保护动物有棕熊、黑熊、猞猁、马鹿、鹗、苍鹰、雀鹰、花尾榛鸡等48种。
