Niedostępny teren i niekorzystne warunki klimatyczne opóźniły akcję kolonizacyjną. Pierwsze miejscowości zaczęły powstawać w Pieninach dopiero pod koniec XIII wieku. Wraz z człowiekiem pojawiły się zasadnicze zmiany w krajobrazie i przyrodzie Pienin. Początkowo zajmowano doliny rzek i potoków oraz obszary niżej położone, a następnie również wyższe partie gór. Najbardziej przekształcone zostały właśnie lasy. Karczowano i wypalano puszczę, aby zyskać tereny pod osadnictwo. Szybki przyrost zaludnienia, rosnące zapotrzebowanie na drewno do budowy domów, produkcji sprzętów codziennego użytku i narzędzi oraz opał powodowało wylesianie coraz większych powierzchni.
Dzięki bogatej rzeźbie i rozmaitości podłoża pienińskie lasy nie są jednorodne gatunkowo, mimo słabo zaznaczonego zróżnicowania pionowego roślinności. W Pieninach lasy leżą w jednym piętrze - reglu dolnym. Różnorodności siedlisk odpowiada odmienność szaty roślinnej, nawet w jednym piętrze roślinności. Niewielka wysokość nad poziom morza nie pozwala wyróżnić regla górnego (poza szczytem Wysokiej w Małych Pieninach). Trudno też mówić o piętrze pogórza, ponieważ niższe położenia - niemal zupełnie wylesione - zajmują pola uprawne i łąki kośne.
Największe zróżnicowanie roślinności związane jest z ekspozycją zboczy i rodzajem gleby. Mikroklimat, gleby i przede wszystkim ekspozycja zboczy warunkują mozaikowy układ zbiorowisk, zastępujących się i przenikających wzajemnie, zwłaszcza w partiach szczytowych. W drzewostanie różnice nie są zbyt wyraźne, ale doskonale widać je w runie i podszycie. Łagodniejsze, mniej skaliste skłony północne pokrywa głównie łatwo wietrzejąca osłona skalicowa i flisz magurski, tworzące głębokie gleby typu gleb brunatnych, obojętne lub lekko zakwaszone w górnych poziomach. Charakteryzują się chłodniejszym klimatem i większą wilgotnością powietrza. Roślinność jest bardziej monotonna. Panuje tutaj las bukowo-jodłowy.
Buczyna karpacka jest zespołem przewodnim regla dolnego w Karpatach Zachodnich. Występuje na kamienistych, stromych zboczach oraz w cienistych dolinach potoków. Drzewostan opanowały buk zwyczajny i jodła pospolita, a domieszkę stanowi zwykle świerk pospolity oraz jawor, wiąz górski, lipa szerokolistna. Bogate, wielogatunkowe runo leśne zakwita wczesną wiosną przed rozwinięciem się liści na drzewach, ponieważ przez zwarte korony do dna lasu dociera zbyt mała ilość światła słonecznego, koniecznego do rozwoju. Zanim w lesie zapanuje półmrok większość roślin runa zdąży przekwitnąć i wytworzyć nasiona. W drugiej połowie kwietnia pojawia się wspaniały kobierzec fioletowych kwiatów żywca gruczołowatego, gatunku charakterystycznego dla buczyny karpackiej. Towarzyszą mu: żywokost sercowaty, żywiec cebulkowy, zdrojówka rutewkowata, gajowiec żółty, rzeżucha trójlistkowa, zawilec gajowy i żółty, kokorycz pusta, miodunka ćma, złoć żółta, kopytnik pospolity, wilczomlecz migdałolistny, szczyr trwały, marzanka wonna i inne. Później pojawiają się gatunki cieniolubne m.in. typowe dla tego zbiorowiska paprocie: paprotniki Brauna i kolczysty. Buczyna zajmuje największą powierzchnię Parku (ok. 50% powierzchni leśnej), jest mocno zróżnicowana, tworzy kilka wariantów zajmujących odmienne siedliska i różniących się od siebie dominacją któregoś gatunku. Niektóre podzespoły buczyny zmienił swoją działalnością człowiek (wypas, grabienie liści). W takim drzewostanie dominuje jodła, ale większy udział ma świerk, buk jest jedynie domieszką. W runie panuje szczawik zajęczy, rzadko marzanka wonna, występuje żywiec gruczołowaty. Wyróżniają się gatunki związane z kwaśnymi glebami: kosmatka kłosowa, przetacznik leśny, gruszyczka jednokwiatowa.
W obrębie buczyny karpackiej spotykane są niewielkie enklawy jaworzyny górskiej, która rozwija się na wapiennym rumoszu w głębokich, ocienionych i wilgotnych miejscach na silnie nachylonych zboczach. Zajmuje bogate w związki azotu, żyzne gleby próchnicze o odczynie zasadowym lub obojętnym. W wielogatunkowym drzewostanie panuje jawor, ponadto obficie występują inne gatunki liściaste: buk, klon zwyczajny, lipa szerokolistna, wiąz górski i jesion. Podszyt tworzą liczne krzewy m.in. porzeczka alpejska, agrest, wiciokrzew suchodrzew. Warstwowe, bujne runo pokrywa niemal całą powierzchnię gleby. Luki wypełniają porośnięte mchami i wątrobowcami wapienne głazy. Wyróżnia się w nim głęboko ukorzeniona w luźnej, próchniczej glebie, łanowo zakwitająca wiosną miesiącznica trwała, roślina o dużych sercowatych liściach i delikatnie pachnących, liliowych kwiatach. W szczelinach wietrzejącego wapienia rośnie chroniona paproć, o długich niepodzielonych liściach - języcznik zwyczajny. Bogata w azot i inne składniki mineralne gleba sprzyja rozwojowi gatunków nitrofilnych (azotolubnych): pokrzywy zwyczajnej, glistnika jaskółcze ziele, dzikiego bzu czarnego. Największe i najlepiej wykształcone płaty jaworzyny wzajemnie przenikającej się z buczyną karpacką, spotykane są w Pieninach Centralnych (Góra Zamkowa, Trzy Korony).
Ciepłe i suche zbocza południowe, gdzie zachwyca rozmaitość form skalnych zdominowały zbiorowiska kserotermiczne (ciepłolubne) i wapieniolubne o niewygórowanych wymaganiach glebowych. Podłoże stanowią tu gleby inicjalne typu rędziny, płytkie i zasobne w węglan wapnia. Te z pozoru nieprzyjazne siedliska zajęły laski sosnowe rozwijające się na skalnych grzebieniach i niedostępnych półkach w partiach szczytowych Pienin Centralnych. Zepchnięte przez jodłę i buka, schowane za ścianami, „przycupnęły” tu jeszcze w epoce lodowej chroniąc się przed mroźnymi, północnymi wiatrami i tak przetrwały do dziś, tworząc reliktowe zbiorowisko. Stare, liczące ponad 500 lat drzewa dzielnie zniosły trudy, jakie zafundowała im przyroda. Tworzą niewielkie płaty, zajmujące powierzchnię ok. 100-200 m2 i są dzisiaj osobliwością Pienin. Rzadki, o niewielkim zwarciu drzewostan tworzy sosna zwyczajna, udział pozostałych gatunków drzew jest znikomy. Runo leśne jest mieszaniną kserotermicznych gatunków, przechodzących z sąsiadujących muraw naskalnych i ciepłolubnych lasów bukowych m.in.: trzcinnika pstrego, turzycy białej i dziewięćsiła długołodygowego. Najlepiej wykształcone naturalne laski występują na Czerwonych Skałkach pod Czertezikiem, Sokolicy, Czerteziku i Macelowej Górze.
Bogate w węglan wapnia, ciepłe i suche siedliska na bardzo stromych, nasłonecznionych zboczach południowych, najczęściej u podnóża skałek na płytkich, skalistych glebach brunatnych lub głębokich rędzinach zajmują ciepłolubne buczyny i jedliny. Okresowo przesuszana gleba, uboga w fosfor stwarza roślinom trudne warunki do życia. Charakterystyczną cechą ciepłolubnej buczyny jest wielogatunkowy drzewostan z dużym udziałem buka zwyczajnego i towarzyszącymi mu jodłą, lipą szerokolistną, jaworem, klonem zwyczajnym, grabem i świerkiem. W bogatym podszycie rośnie wiele gatunków krzewów: leszczyna, dereń świdwa, wiciokrzew suchodrzew, kalina koralowa, malina, jeżyna i inne. Rośliny zielne pokrywają ok. 60 % powierzchni dna lasu, runo ma układ mozaikowy z powodu dużej zmienności mikrosiedlisk. Stałymi gatunkami, związanymi z tym zespołem są: wiechlina styryjska, turzyca biała, lilia złotogłów, bluszcz pospolity, a także rzadkie gatunki storczyków - buławniki wielkokwiatowy i mieczolistny, obuwik pospolity, kruszczyki szerokolistny, drobnolistny i rdzawopurpurowy. Wczesną wiosną zakwita tu wawrzynek wilczełyko i konwalia majowa. Liczne gatunki światło i ciepłolubne, jak kozłek trójlistkowy, dzwonki jednostronny, pokrzywolistny i brzoskwiniolistny, naparstnica zwyczajna zdecydowanie odróżniają buczynę ciepłolubną od buczyny karpackiej. Mimo dużego zwarcia koron, do dna lasu dociera wystarczająca ilość światła dzięki ekspozycji, która umożliwia silne oświetlenie boczne. Skały chronią przed północnymi, zimnymi wiatrami.
Jedlina ciepłolubna znana jest dotychczas tylko z terenu Pienin. Rozwija się na wapnistych łupkach osłony skałkowej, na kamienistych glebach brunatnych lub pararędzinach. Jest zespołem bardziej monotonnym niż ciepłolubna buczyna. Prawie jednogatunkowy drzewostan tworzy jodła. Buk, świerk i jawor stanowią niewielką domieszkę. Warstwa krzewów jest mniej urozmaicona, obficiej występuje malina właściwa, suchodrzew oraz leszczyna. W zwartym runie panuje turzyca biała, znaczny udział mają mchy acydofilne (kwasolubne). Najładniejsza jedlina z 200-300 letnimi, potężnymi jodłami zachowała się na Facimiechu.
Grądy są typowym zespołem piętra pogórza i zapewne wcześniej występowały powszechnie w Pieninach, na południowych zboczach w niższych położeniach. Wylesienie tych terenów i zajęcie ich pod uprawę spowodowało, że obecnie grądy spotyka się jedynie w formie zubożałej, na silnie nasłonecznionych stokach w przełomie Dunajca do wysokości 500 m npm. Przetrwały niewielkie fragmenty wielogatunkowego i wielowarstwowego drzewostanu, z dobrze odnawiającymi się skupiskami grabu zwyczajnego i lipy drobnolistnej. Górną warstwę drzew tworzy głównie buk i jodła. Grąd występujący w obrębie ciepłolubnej buczyny można rozpoznać po roślinach runa leśnego: przylaszczce pospolitej, turzycy orzęsionej, przytulii Schultesa i gwiazdnicy wielkokwiatowej. Rośnie na glebach brunatnych lub płytkich i żyznych rędzinach.
Zespół nadrzecznej olszynki górskiej rozwija się na terenach nieregularnie zalewanych wodami powodziowymi, które warunkują istnienie tego zbiorowiska. Wylewy dostarczają substancji odżywczych i utrzymują wysoką żyzność gleby, ale także eliminują gatunki niezwiązane z tym zespołem, które nie przeżywają okresowych niedoborów tlenu i przysypywania iłem. Zajmuje najżyźniejsze w Pieninach, głębokie gleby typu mady, pylastogliniaste i piaszczyste, wielowarstwowe, zasobne w związki azotu i inne składniki mineralne. Szerokie fragmenty dolin intensywnie użytkował człowiek, wykorzystując je pod uprawę lub wypas. Las przetrwał w wąskich, głębokich dolinach rzek i potoków. W PPN występuje na niewielkich powierzchniach (ok. 11 ha), głównie w dolinie Dunajca i Krośnicy. W drzewostanie występuje olsza szara, wierzby krucha i biała, jesion oraz jawor. Bogaty podszyt tworzą różne krzewy: jarzębina, czeremcha, wiciokrzew suchodrzew, dziki bez czarny, bez koralowy, trzmielina zwyczajna. Dzięki żyznej glebie i luźnym koronom drzew umożliwiającym dotarcie sporej ilości światła do dna, rozwija się bujne runo pokrywające 100 % powierzchni. Nadejście wiosny „ogłaszają” wychodzące jeszcze spod śniegu kwiatostany lepiężników: wyłysiałego i różowego oraz kwitnąca na żółto śledziennica skrętolistna. Później pojawiają się duże, parasolowate liście lepiężników, białe baldachy podagrycznika pospolitego, gdzieniegdzie jeżyna popielica, oraz charakterystyczna dla zespołu paproć objęta w Polsce ochroną gatunkową - pióropusznik strusi.
W zabagnionych, płaskich miejscach w rejonie źródlisk i młak z sączącą się wodą rośnie bagienna olszynka górska, wyróżniająca się wilgociolubnymi gatunkami. Wczesną wiosną masowo zakwita tu knieć górska i błotna (kaczeniec), niezapominajka błotna, a nieco później świerząbek orzęsiony, rzeżucha gorzka czy kozłek całolistny. Obydwa zespoły przenikają się wzajemnie i tworzą mozaikę z sąsiadującymi młakami i ziołoroślami.
Bory świerkowe i jodłowo-świerkowe rozwijają się na glebach skrytobielicowych lub brunatnych silnie wyługowanych i zakwaszonych. W większości są efektem dawnej (XIX, początek XX wieku), nieracjonalnej gospodarki leśnej człowieka - intensywna eksploatacja i preferowanie jednego gatunku. Drzewostan stanowi monokultura świerka pospolitego. W runie spotyka się borówkę czernicę oraz mchy: widłozęba miotlastego, płonnika strojnego i inne. Młody, jednowiekowy, silnie zniekształcony drzewostan świerkowy podatny jest na wiatrołomy oraz atakowany przez korniki i opieńkę. Lasy te wymagają przebudowy, w miejsce wypadającego świerka wkracza jodła, dobrze odnawiająca się zarówno z samosiewu jak i z podsadzania. Naturalny bór świerkowy występuje jedynie w Małych Pieninach, w szczytowych partiach Wysokiej. Na terenie Pienińskiego Parku Narodowego, zwłaszcza w zachodniej jego części, wszystkie lasy świerkowe są pochodzenia antropogenicznego, powstały po całkowitym wytrzebieniu buka i jodły przez człowieka w XIX wieku, naturalny charakter mają domieszki świerkowe w lasach bukowo-jodłowych i jodłowych. Prace pielęgnacyjne wykonywane przez administrację Parku w monokulturach świerkowych, prowadzą do sukcesywnego unaturalniania lasu, poprawiają strukturę wiekową i zdrowotność drzewostanu oraz korzystnie zmieniają skład gatunkowy, zwiększając udział jodły i gatunków liściastych.
Lasy pienińskie zamieszkuje bogata fauna. Do tej pory w PPN stwierdzono występowanie ponad 7 tys. gatunków zwierząt. Liczba ich może być wyższa, bowiem niektóre grupy wymagają jeszcze poznania. Dominują zdecydowanie drobne, często niezauważalne bezkręgowce. Wśród nich najliczniejsze są owady, które opanowały różne środowiska. Faunę glebową reprezentują m.in. wazonkowce, skoczogonki, sprężyki, których rola w procesach glebotwórczych jest ogromna. Żywią się nimi drapieżne bezkręgowce: wije, krocionogi. W ściółce i butwiejącym drewnie żyją dżdżownice. Wilgotne dno lasu stwarza idealne warunki ślimakom, których duże zagęszczenie notowane jest w buczynie karpackiej. Wędrując po Pieninach, zwłaszcza po deszczu można często spotkać ślimaka winniczka czy bezskorupowego pomrowa błękitnego. W starych buczynach występuje rzadki gatunek chrząszcza, jedna z najpiękniejszych kózek - nadobnica alpejska. Na liściach lepiężnika żeruje ryjkowiec - rozpucz lepiężnikowiec. Jego głowa wyciągnięta jest w długi, zakrzywiony ryjek. Lasy zamieszkują liczne ptaki np. dzięcioły, zięby, sikory, drozdy, świergotki, orzechówki czy chodzące po pniu głową w dół kowaliki. Nie brak tu ptaków drapieżnych: myszołowa, orlika krzykliwego, puchacza, puszczyka, kruka, sowy włochatej i najmniejszej z sów - sóweczki. Odludne, dzikie ostępy zajmuje bocian czarny, który w przeciwieństwie do bociana białego nie lubi zgiełku i hałasu. W deszczowe dni na spacer wychodzą żaby, ropuchy i pięknie ubarwione salamandry plamiste. Upały preferują wygrzewające się w słońcu gady: jaszczurka zwinka i żyworodna, padalec - beznoga jaszczurka przypominająca kształtem węża oraz żmija zygzakowata. W niedostępnych matecznikach kryją się większe ssaki: ryś, sarna, jeleń, dzik, borsuk. Czasami zagląda tu nawet niedźwiedź.
Pierwotny las jest najbardziej stabilnym zbiorowiskiem w przyrodzie, ma skomplikowaną strukturę i zajmuje przestrzeń nad i pod ziemią. Panują tu specyficzne warunki siedliskowe, wiele czynników fizycznych ulega modyfikacji (światło, wilgotność, temperatura, siła wiatru itp.). Ścisłe, wzajemne zależności elementów żywych i nieożywionych, krążenie materii i przepływ energii są podstawą istnienia tego ekosystemu. Las tworzą przede wszystkim wieloletnie, trwałe rośliny magazynujące składniki pokarmowe. W różnych częściach gromadzą substancje zapasowe, a z obumierających elementów wycofują potrzebne składniki (azot i fosfor), nie dając szans rozwoju innym, słabszym gatunkom i osobnikom. Zapasy „uszczuplają” nieco roślinożercy zjadając tkanki roślinne. Liczbę zwierząt roślinożernych regulują reprezentanci wyższych poziomów troficznych - drapieżcy i pasożyty. Martwa materia organiczna rozkładana jest przez mikroorganizmy, uwalniające do gleby łatwo dostępne dla roślin składniki mineralne, które mogą być wykorzystane przez młode rośliny i gatunki niezdolne do konkurowania z drzewami. Dzięki saprofitom (organizmy rozkładające obumarłą materię) do obiegu wracają cenne substancje i mogą być ponownie zagospodarowane. Procesy te możemy obserwować prawie wyłącznie na terenach objętych ochroną. Wędrując szlakami przez Pieniny nie dziwmy się leżącym na dnie lasu powalonym kłodom czy stojącym obok sucharom. Tak właśnie wygląda prawdziwy, naturalny las.
