Flora

Kepelbagaian tumbuhan Tanjung Piai merangkumi 29 spesis bakau dan bakau yang berkaitan. Terdapat sekurang-kurangnya dua zon tumbuhan yang berbeza di taman berdasarkan pokok-pokok yang mendominasi zon tersebut. Zon Avicennia-Sonneratia tumbuh pinggir laut dimana lumpur lembut dan dalam, manakala zon Rhizophora-Bruguiera tumbuh ke bahagian darat di mana tanah lebih pejal dan kurang terdedah kepada ombak.

Ciri unik flora di Tanjung Piai adalah dirian pokok bakau pasir (Rhizophora stylosa) yang banyak. Tiada hutan bakau lain di Semenanjung Malaysia yang diketahui menunjukan trend sedemikian. Piai raya, atau pakis bak kulit emas (Acrostichum aureum) diabadikan di nama Tanjung Piai adalah pakis paya bakau yang besar dengan daun yang keras yang tumbuh di pinggir bahagian darat di mana paras kemasinan lebih rendah.

Fauna

Hutan bakau biasanya mampunyai mamalia dan herpetofauna (reptilia dan amfibia) yang jauh lebih rendah berbanding dengan hutan hujan yang lain. Walaubagaimanapun, Tanjung Piai merupakan tempat perlindungan penting bagi beberapa spesies yang tinggal di sini. Mamalia dan reptilia yang mungkin boleh anda temui di taman ini termasuk beruk (Macaca nemestrina), lotong cekung (Trachypithecus obscurus), memerang licin (Lutrogale perpicillata) dan biawak air (Varanus salvator).

Tanjung Piai terletak merupakan Kawasan Penting Burung & Biodiversiti (IBA) di bahagian Pantai Barat Daya Johor yang distiharkan pada tahun 2004 oleh BirdLife International. Sekurang-kurangnya 49 spesies burung telah direkodkan, termasuk helang, burung-burung bakau  dan burung-burung migrasi. Beberapa burung yang lebih menonjol di sini termasuk helang merah (Haliastur indus), Pekaka (Todiramphus chloris) dan Puchong kelabu (Ardea cinerea).

Terletak di sepanjang Laluan Asia Timur–Australasian, paya bakau dan dataran berlumpur adalah tempat persinggahan bagi burung hijrah semasa musim migrasi sejuk dari sekitar bulan September hingga Mac. Burung hijrah yang telah direkodkan di sini merangkumi dua spesies yang sangat terancam, Kedidi Paruh Sudu Chinese (Eurynorhynchus pygmeus) dan Burung Camar Cina  Berjambul (Sterna bernsteini). Tanjung Piai juga merupakan salah satu daripada beberapa tempat di Semenanjung Malaysia di mana terdapat Lesser Adjutant Stork (Leptoptilos javanicus) yang jarang dijumpai.

Dari segi kehidupan marin, paya bakau Tanjung Piai merupakan tempat pembiakan penting dan/atau habitat untuk banyak jenis ikan, termasuk beberapa spesis komersial yang penting seperti siakap (Lates calcarifer), ikan merah (Lutjanus argentimaculatus) dan bawal putih (Pampus argenteus).

Dari semua fauna yang mendiami taman itu, hidupan kecil seperti ketam rebab, belangkas, dan siput adalah yang paling menarik. Berongan (Telescopium) adalah yang terbesar dan paling mudah dijumpai, siput besar dengan cengkerang tebal yang kelihatan seperti kon ais krim. Berongan dikutip untuk makanan dan biasanya dikukus dan dicicah bersama sos cili. Jika anda bernasib baik, anda mungkin dapat melihat belangkas. Spesies berdarah biru ini dianggap sebagai fosil hidup, kerana ia telah wujud selama lebih dari 300 juta tahun  sejak zaman dinosaurus.

Wargatetap Tanjung Piai iaitu ikan belacak mungkin adalah yang paling menyeronokkan untuk ditonton. Ikan yang aneh ini telah membangunkan keupayaan amfibia untuk bertahan dalam persekitaran yang pasang dan surut. Beberapa spesies ikan belacak yand ditemui di sini; belacak gergasi (Periophthalmodon schlosseri) adalah yang terbesar. Pelantar pejalan kaki yang pendek di sudut timur taman ini dinamakan sebagai laluan belacak kerana kumpulan belacak akan melangkaui laluan semasa air pasang.