Aspectos
Biológicos
El Pinacate y Gran Desierto de Altar, es una de las zonas que debido a su inusitada belleza y gran diversidad biológica, marcada por una reciente actividad volcánica la ha convertido en un laboratorio de geología a cielo abierto, provocando el interés de investigadores, naturalistas y turistas de todo el mundo.
Flora
La vegetación comprende principalmente matorrales xerófilos, aunque en algunas áreas bien restringidas se puede encontrar vegetación parecida al chaparral, mezquitales asociados a playas y matorrales arborescentes, además de pequeñas extensiones de matorrales halófilos costeros.
Aquí se concentran alrededor de 18% de la flora registrada para el Desierto Sonorense, con 560 especies (Felger, 1992) entre las que destacan los bosques de chollas o “chollales” con el género Opuntia spp., teniendo asociaciones con los mezquitales, en donde, como su nombre lo indica, abundan los árboles del género Prosopis spp., mejor conocidos como mezquites. Dentro del escudo volcánico podemos encontrar por lo menos 309 especies, entre las que destaca el Senecio pinacatensis al ser endémico.
En cuanto a la vegetación halófila, que de alguna manera crece en las dunas de arena, según Rzedowski (1978), éstas se van fijando de manera progresiva y proviene de las áreas circunvecinas siendo el género Larrea spp. el de mayor distribución, aunque con asociaciones con el género Atriplex spp. La región cuenta con 560 especies de plantas vasculares divididas en 315 géneros y 85 familias (Felger, 1992).
Fauna
Berrendo (Antilocapra americana sonorensis)
A pesar de la aridez, la escasa precipitación y las elevadas temperaturas, todos los grupos biológicos de vertebrados superiores se encuentran presentes en el sitio. En cuanto a los mamíferos hay 44 especies silvestres. De estas especies destaca el Berrendo sonorense (Antilocapra americana sonorensis) que se encuentra en peligro de extinción además de ser una sub-especie de hábitat restringido, el Borrego cimarrón (Ovis canadensis mexicana) sujeto a protección especial, y los murciélagos magueyero (Leptonycteris curasoae yerbabuenae) y pescador (Myotis vivesi), ambos endémicos.
En cuanto a aves, es el grupo mejor representado. Existen 225 especies entre residentes, migratorias, terrestres y acuáticas. De éstas, 19 se encuentran bajo alguna categoría de protección, destacando: el Halcón cola roja (Buteo jamaicensis), el Águila real (Aquila chrysaetos), el Halcón mexicano (Falco mexicanus), y el Halcón peregrino (Falco peregrinus), entre otras.
Debido a la escasez de agua en el sitio, el grupo de peces es el que está menos representado. La población de peces está conformada por dos especies endémicas: el Pupo del desierto (Cyprinodon macularis), en peligro de extinción, y el Charal de aleta larga (Agosia chrysogaster), que está amenazado.
Los anfibios están representados por sólo cinco especies de sapos que restringen su período de actividad a unas cuantas semanas al año o incluso unos cuantos días. De éstos, el Sapo verde sonorense (Bufo retiformis) se encuentra sujeto a protección especial.
Los reptiles se encuentran bien representados con 44 especies registradas, entre las que destacan: el Camaleón (Phrynosoma mcalli) que es endémico al Desierto Sonorense; la Cascabel de cuernitos (Crotalus cerastes cercobombus); el Monstruo de Gila o escorpión (Heloderma suspectum) y la Tortuga de monte o del desierto (Ghoperus agassizii), ambos amenazados.
Cabe mencionar que varias de las especies presentes dentro de los polígonos de la Reserva, se encuentran bajo cierta categoría de protección de acuerdo con la Norma Oficial Mexicana de 2001 (NOM-059-ECOL -2001).