Bien que les connaissances concernant les espèces faunistiques et floristiques restent limitées, le site présente d’ores et déjà un intérêt majeur.
Le site présente ainsi 6 espèces animales inscrites en annexe II de la directive Habitat-Faune-Flore : 3 espèces de chiroptères, 2 espèces de papillons de jour et le Lynx.
Les falaises, corniches calcaires et vires de la Cluse accueillent une diversité de peuplements de reptiles. Ces habitats sont de bons sites de nidification pour de nombreuses espèces d'oiseaux protégés (faucon pèlerin, hibou grand-duc, etc.) d’où l’existence d’un arrêté préfectoral de protection de biotope les protégeant sur l’ensemble du département.
Concernant l’intérêt floristique, 46 espèces présentent un enjeu de conservation. Les espèces de tourbières représentent un fort enjeu de conservation à l’échelle nationale : Carex chordorrhiza, Epipactis palustris et Dactylorhiza incarnata notamment. Certaines espèces hygrophiles de l’anse Fraichelin sont d’un intérêt fort pour la Franche-Comté : Ricciocarpos natans, Nuphar x spenneriana et Potamogeton friesii. A noter enfin, la présence de plusieurs espèces végétales menacées associées aux milieux extrêmes de type pelouses sèches et éboulis : Dactylorhiza majalis notamment.
