A zona tropical é muito arborizada, principalmente de árvores à folhas caducas. Mais dentro das terras, a zona moderada acolhe savane, lande e florestas moderadas, enquanto os Alpes australianos e as montanhas Tasmanie protegem uma vegetação alpina. Os pinhos são caraterísticos da costa oriental, até Tasmanie. Nas regiões arborizadas do Sul, os eucaliptos dominam; acácias estão contudo igualmente presentes. A superfície ocupada pela vegetação diminuiu consideravelmente desde a chegada dos primeiros colonos europeus em 1788.

A flora australiana contem cerca de 22 000 espécies vegetais. Se encontram nomeadamente 500 espécies diferentes de eucaliptos, mas só uma baobab. O Anigozanthos, chamadas localmente kangaroo paws, “patas de canguru”, é a planta emblema da Austrália-Ocidental.

Cerca de 100 000 espécies animais diferentes foram posicionadas e descritas, mas a fauna australiana contaria até o 000. Numerosas espécies são endémicas. Por exemplo, das quase 2 000 espécies de animais vertebrados (fora de peixes), 1350 encontram-se apenas na Austrália (ou seja 68 p. 100). Às espécies mais caraterísticas da fauna australiana são mamíferos primitivos monotrèmes, que põem ovos ovos (representados o ornithorynque e échidnés), e marsupiaux, nos quais o jovem único desenvolve-se dentro do bolso ventrale materno (são nomeadamente os cangurus e o koala) - bem como várias espécies de pássaros corredores (excremento das aves de rapina, casoars…). Contou-se na Austrália 282 espécies de mamíferos, 210 das quais são endémica. Se encontram dois das três espécies échidnés conhecidas, bem como o singular ornithorynque - emblema Nouvelle-Galles-du-Sud -, mamífero aquático à pele dotado de um bocal de pato e de fixações venenosas.

O famosa marsupiaux são representados soixantaine de espécies de cangurus, wallabies e dendrolagues (de pequenos cangurus arboricoles), dos quais mais da metade é ameaçado de desaparecimento. O koala, um dos emblemas animais Queensland, vive unicamente nas florestas de eucaliptos, cujas folhas escolhe com cuidado de uma vintena de espécies como alimento. Entre os outros mamíferos limpos à Austrália figura o dingo, um cão selvagem descendente de cães domesticados introduzidos pelo homem na ilha há cerca de 12 000 anos, caçando a noite e grande depredador de carneiros.

A fauna australiana compreende igualmente diversos mamíferos originários de outras regiões do mundo e importados na Austrália ao longo dos séculos. O exemplo mais conhecido é o coelho, cuja introdução e proliferação - devido à ausência de depredadores - causaram verdadeira uma catástrofe ecológica. Uma população dromadaires voltados ao estado selvagem encontra-se igualmente nas regiões áridas do centro do país. As águas nacionais protegem além disso várias espécies de baleias e de focas.