天目山自然保护区位于浙江省临安市境内，主要保护对象为银杏、连香树、鹅掌楸等珍稀濒危植物。保护区地处东南沿海丘陵区的北缘，属温暖湿润的季风气候。植物为亚热带落叶常绿阔叶混交林，是我国中亚热带植物最丰富的地区之一，植物区系反映出古老性和多样性。区内计有苔类植物1500多种，其中国家重点保护植物25种，以天目山命名的植物24种，珍稀孑遗植物银杏的野生种也分布于此，具有重要的科研价值。
“天目”之名始于汉，有东西两峰，顶上各有一池，长年不枯，故名。天目山地质古老，历史悠久，有丰富的自然资源，众多的人文景观，为宗教名山。山中古木参天，景色秀丽，环境幽静，气候宜人。天目山山体形成于距今1.5亿年前的燕山期，是“江南古陆”的一部分；地貌独特，地形复杂，被称为“华东地区古冰川遗址之典型”；峭壁突兀，怪石林立，峡谷众多，自然景观幽美，堪称“江南奇山”，也是我国中亚热带林区高等植物资源最丰富的区域之一。
天目山自然保护区保存着长江中下游典型的森林植被类型，其森林景观以“古、大、高、稀、多、美”称绝。“古”：天目山保存有中生代孑遗植物野生银杏，被誉为“活化石”。该物种全球仅在天目山有天然的野生状态林。银杏自然景观有“五代同堂”、“子孙满堂”等。“大”：天目山自然保护区现有需3人以上合抱的大树400余株，享有“大树王国”之美誉。“高”：天目山金钱松的高度居国内同类树之冠，最高者已达60余米，被称为“冲天树”。“稀”：天目山有许多特有树种，以“天目”命名的动植物有85种。其中天目铁木，全球仅天目山遗存5株，被称为“地球独生子”。此外，香果树、领春木、连香树、银鹊树等均为珍稀濒危植物。“多”：自然保护区内国家珍稀濒危植物、种子植物、蕨类植物和苔藓类植物种类繁多。茂密的植被进而庇护了云豹、黑麂、白颈长尾雉、中华虎凤蝶等国家级珍稀保护动物。“美”：林林总总的各色植物，构成一幅蔚为壮观的森林画幅，千树万枝，层峦叠嶂，四季如画。
天目山常绿树种主要有壳斗科的青冈栎属、拷属、石栎属；樟科的樟属、紫楠属、润楠属；山茶科的柃属、山茶属；还有杜鹃属、山矶属、冬青属等；落叶树种主要有槭科，蔷薇科，豆科，壳斗科的栗属、栎属、水青冈属，樟科的木姜子属和山胡椒属，桦木科，胡桃科，木兰科等种类也较多。
天目山还有多种野生药材，名贵的有於术、竹节人参、天麻、天目贝母、八角金盘、缺萼黄连等。天目山这块开发较早的植物宝库，直到现在还有新种被发现，足以说明天目山植物资源的丰富性，复杂性，是一块不可多得的植物基因库。天目山独特的森林景观使天目山自然景观别具一格，天目山以“大树华盖闻九州”。大树者柳杉、金钱松、银杏，被人们称为天目山之绝。
柳杉，最大的“大树王”胸径达233厘米；最大单株材积达75立方米。金钱松系我国特产，非常珍贵，为世界五大庭园观赏树种之一，它在天目山适宜的环境中长得特别高大，为天目山百树之冠。“活化石”银杏，系中生代孑遗植物，为我国特有，现虽遍植各地，甚至漂洋过海，侨居他国，但野生状态的银杏仅仅产于天目山，是“世界银杏之祖”。在保护区内，较古老的银杏有的生长在悬崖峭壁上，有的在人迹罕至的沟谷中，呈现一派古老野生的状态。
在植物区系研究上有重要价值的连香树，稀有的领春木、天目木兰、天目木姜子，古老的香果树、鹅掌楸、银鹊树等在天目山都有分布。仅分布于天目山区的特有种也不少，如天目铁木、天目朴、羊角槭、浙江五加等。而天目铁木和羊角槭的种群数量到达濒临灭绝境地，非常珍稀。
天目山分布着国家二类重点保护植物有银杏、金钱松、天目铁木、独花兰、香果树、连香树、鹅掌楸、黄山梅等。
三类保护植物有天目木兰、天目木姜子、凹叶厚朴、浙江楠、领春木、银鹊树、八角连、金刚大、羊角槭、短穗竹、青檀、短萼黄连、延龄草、虾脊兰、天麻、野大豆和紫茎等。
天目山地处中亚热带向北亚热带过渡地带，既具有代表本地区的植物区系成分，又具有向等地区联系的、过渡的区系成分，还具有本山特有的区系成分。
天目山地势高峻，海拔相差悬殊，较多的暖温带、温带植物侵入到天目山，如水青冈属、椴属、槭属、鹅耳枥属、桦木属等，槭属植物在天目山特别多。更有趣的是天目山出现了与北美有联系的替代种，如檫木、鹅掌楸，兰果树等。
丰富的植物资源，优越的气候，复杂的森林层次构造，适宜的栖息环境，给各种动物的生长、栖息、繁殖提供了良好的条件。故天目山动物种类颇多，区系成分也复杂。主要有哺乳动物、鸟类、爬行类、两栖类和昆虫类等，还有许多无脊椎动物。
哺乳动物主要有野猪、苏门羚、黑麂、毛冠鹿、大灵猫、小灵猫、猕猴、刺猬、豪猪、穿山甲、华南兔、松鼠、豺、狼、黄鼠等，常有游山的金钱豹，有时还有虎的出现。鸟类主要有白鹇、白颈长尾雉、锦鸡、竹鸡、红嘴长尾兰鹊、喜鹊、山斑鸠、红嘴相思鸟、斑啄木鸟、大杜鹃、四声杜鹃、画眉、三宝鸟、寿带鸟、戴胜和大山雀等。两栖类主要有东方蝾螈、肥螈、淡肩角蟾、桂墩角蟾、泽蛙、大树蛙、饰纹姬蛙等。爬行类主要有大头乌龟、鳖、石龙子、北草蜥、赤链蛇、乌梢蛇、蝮蛇、竹叶青、五步蛇等。
天目山自然保护区海拔450米以上的地方，悬崖陡壁、深沟峡谷，构成四面峰、倒挂莲花、狮子口、象鼻峰等地的奇特岩石地貌景观；海拔450米以下的地方有岩溶地貌景观。
天目山地处中亚热带北缘，又由于独特的山体影响，形成冬暖夏凉的小气候。林木茂密，流水淙淙，造就了丰富的“负离子”等对人体有益的气态物质，居同类风景名胜区之冠。
我国中部以平原丘陵为主，气候温暖适宜，适合多种动植物资源的生长。天然生态景区主要有神农架自然保护区、南阳恐龙蛋化石群保护区、董寨国家级自然保护区、牛背梁自然保护区、周至自然保护区和长青自然保护区等处。其中南阳恐龙蛋化石群的发现被誉为“世界第九大奇迹”。