A magyarországi madárfajok 65%-a megtalálható Budapesten is, 110 faj pedig évente rendszeresen itt költ. Legfigyelemreméltóbb fészkelő fajok a rétisas (Haliaeetus albicilla), a füleskuvik (Otus scops), a holló (Corvus corax), a gyurgyalag (Merops apiaster) és a kuvik (Athene noctua). A rovarok közül itt található a magyar ősziaraszoló (Chondrosoma fiduciaria), a magyar tavaszi fésűsbagoly (Dioszeghyana schmidti) utolsó hazai élőhelye, valamint a Normafánál található Harangvölgyben a csíkos boglárka (Polyommatus damon) utolsó Kárpát-medencei élőhelye.
A Magyarországon előforduló mintegy 2.700 őshonos növényfajból több, mint 1.400 faj megtalálható Budapesten, amelyek közül mintegy 197 faj élvez törvényes oltalmat, 14 faj fokozottan védett kategóriába tartozik. Budapest természetvédelmi egyedülállóságát a jelentős kiterjedésű védett, természetközeli állapotú területek és egyes védett növényfajok kizárólagos (unikális) jelenléte erősíti. Három védett növényfaj – a homoktövis (Hippophae rhamnoides), a sárgás habszegfű (Silene flavescens) és a vajszínű atracél (Anchusa ochroleuca) – az országban kizárólag Budapesten fordul elő természetes élőhelyén.
