A riqueza e a biodiversidade florística desta Área Protegida é expressa pela presença de diversas espécies de ecologia muito particular, endémicas, raras ou com estatuto de conservação e protecção elevado: a açucena-brava Paradisea lusitanica, o cravo-dos-alpes Arnica montana, o satirião-malhado Dactylorhiza maculata, o Teucrium salviastrum, a Genciana pneumonanthe, a Arenaria queroides, a Luzula sylvestris subsp. henriquesii ou a orvalhinha Drosera rotundifolia, entre outras.

    O carvalhal autóctone insere-se nos carvalhais galaico-portugueses apresentando vestígios das comunidades climáticas da aliança Quercion robori-pyrenacae. A importância destes bosques do ponto de vista botânico é notável pela biodiversidade que encerram.

    Nas áreas de maior influência atlântica, abaixo dos 600 m de altitude (andares colino-submontanos) e maior acidez de solos domina o carvalho-roble Quercus robur, formando associação com castanheiros Castanea sativa, pilriteiros Crataegus monogyna, azevinhos Ilex aquifolium, arandos Vaccinium myrtillus, gilbardeiras Ruscus aculeatus
ou linarias Linaria triornithophora.

    Nas encostas mais expostas, viradas a sul, surgem outras companheiras de ecologia mais termófila, mas de influência atlântica como sobreiro Quercus suber, medronheiro Arbutus unedo, loureiro Laurus nobilis ou lentisco Phyllirea angustifolia.

    Com o aumento da altitude e da influência continental, a composição florística dos carvalhais altera-se, surgindo bosques mistos de carvalho-roble Quercus robur e de carvalho- negral Quercus pyrenaica. Este forma novos tipos de associações, consoante a altitude, precipitação, exposição ou qualidade de solos com erva-molar Holcus mollis, arenara Arenaria montana, búgula Ajuga pyramidalis subsp. Meonantha, giesta-piorneira Genista florida, cerdeira Prunus avium ou com Omphalodes nitida, violeta Viola riviniana, erva-pombinha Aquilegia vulgaris subp. dichroa e anémona-dos- bosques Anemone trifolia subsp. albida. Evidenciando uma forte influência mediterrânica salientam-se bolsas em que Q. pyrenaica é acompanhado por tojo-gadanho Genista falcata, rosmaninho Lavandula stoechas subsp. pedunculata e trovisco Daphne gnidium, numa situação marginal.

    Os vidoeiros Betula alba testemunham a época da glaciação da Península Ibérica estando hoje representados em associação com os carvalhos ou acantonados em pequenos bosques vestigiais (vidoais), acompanhado por Saxifraga spathularis, Crepis lampsanoides, Holcus mollise urze-branca Erica arborea.

    A regressão das comunidades climácicas é bastante evidente, resultando a maior parte das formações arbustivas de etapas diversas da degradação dos carvalhais e vidoais. Assumem, contudo, grande importância para as comunidades rurais e sobretudo para certo tipo de fauna que encontra nela o seu habitat.

    Os giestais dominados por giesteira-das-vassouras Cytisus striatus e Genista florida e com Erica arborea constituem a primeira etapa de degradação dos carvalhais dos andares supra e mesomediterrânico, colino e montano. Nas orlas (ecótonos) dos carvalhais de maior altitude surgem matorrais dominados por Erica arborea e Genista falcata.

    Mais degradados e alterados pela acção do homem, vamos encontrar, em zonas de menor altitude e de forte influência atlântica, matos de composição e associações diferentes em que se destacam os tojais de tojo-molar Ulex minor e tojo-arnal U. europaeus, podendo aparecer com alguma expressão a torga Calluna vulgaris e matos baixos de urzais, carquejais e sargaçais com queiroga Erica umbellata, carqueja Chamaespartium tridentatum e sargaço Halimium lasianthum subsp. alyssoides, nas zonas de transição entre as regiões eurosoberiana e a mediterrânica.

    Nos matos altos, mas a grande altitude em solos bem drenados, com grande acumulação de matéria orgânica, podemos encontrar urzais-de-urgueira Erica australis e Erica umbellata. Ainda nestes andares em zonas de forte influência atlântica em depressões ou fundo de vales com fraca drenagem surgem urzais higrófilos de urze-peluda Erica tetralix, giesteira Genista micrantha, Genista anglica, junco Juncus squarrosus, Luzula campestris e Ulex minor.

    Nos cursos de água (rios e ribeiras), bem como nas suas beiradas húmidas adjacentes, levadas de rega tradicionais ou taludes encharcados e umbrosos, desenvolve-se uma associação vegetal típica, a vegetação ribeirinha ou ripícola, com importante função ao nível da estabilização das margens, segurando os solos e evitando a erosão. As espécies que a caracterizam são entre outras amieiro Alnus glutinosa, sanguinho Frangula alnus, freixo Fraxinus angustifolia, salgueiro Salix spp., Betula alba, urze-branca Erica arborea, feto-real Osmunda regalis ou feto-pente Blechnum spicant, para além de muitas hepáticas e musgos de enorme beleza.

    Os prados de lima abrem-se em extensas clareiras entre os carvalhais oferecendo um quadro paisagístico, biogenético e científico de grande valor pela presença de um conjunto rico e diversificado em espécies, algumas raras e ameaçadas.

    A preservação das formas e práticas agrícolas tradicionais, nomeadamente a utilização dos lameiros pelo gado bovino maronês e o corte dos fenos, proporcionam um certo equilíbrio nas sucessões vegetais favorecendo as condições ecológicas para o aparecimento destas e de outras espécies de extrema importância botânica. Torna-se assim importante apoiar estas formas de exploração da terra por parte das comunidades rurais de montanha.

    As formações arbóreas são caracterizadas pela presença dos carvalhais galaico-portugueses de carvalho-negral e carvalho- roble, vidoais e sobreirais. Matagais dominados por urzes, carquejas e sargaços. 

    Florísticamente encontramos um conjunto importante de espécies tanto em habitats, com influência humana, quer naturais ou semi-naturais tais como o azevinho, o arando, a búgula, a anémona-dos-bosques ou a aquilégia.

    A intervenção do homem neste Parque tem determinado a manutenção e o equilíbrio entre as diferentes formas de vida da fauna selvagem. Esta atitude tem contribuído para a diversidade biológica ao serem criadas novas unidades ecológicas (biótopos), campos agrícolas, lameiros, sebes, etc., que se associam aos biótopos naturais.