Cet ensemble forestier, d'une vaste superficie, repose sur une barre granitique du massif Armoricain, recouverte de grès et de schistes. Il renferme une grande diversité de milieux (étangs, landes, ruisseaux, gorges...), eux-mêmes riches d'espèces animales et végétales rares.
FLORE
La diversité des milieux induit une grande variété d'espèces, dont certaines sont rares et/ou protégées au niveau national (**) ou régional (*), telles la Violette des marais (Viola palustris), l'Orchis bouffon (Orchis morio), la Littorelle à une fleur (Littorella uniflora**), le Genêt anglais (Genista anglica), le Jonc raide (Juncus squarrosus), le Faux-riz (Leerzia oryzoïdes*), le Flûteau nageant (Luronium natans**), le Rossolis à feuilles rondes (Drosera rotundifolia**), la Lobélie brûlante (Lobelia urens), le Millepertuis des marais (Hypericum elodes), l'Ossifrage brise-os (Narthecium ossifragum*), le Genêt poilu (Genista pilosa*), l'Hottonie des marais (Hottonia palustris), l'Hélianthème à gouttes (Tuberaria guttata*), .
Il convient de mentionner par ailleurs la richesse de la bryoflore et la variété des lichens.
Plusieurs espèces appartiennent à la liste rouge, annexe I (1) ou II (2), du Massif Armoricain : la Canche flexueuse (Deschampsia flexuosa (2)), le Rossolis à feuilles rondes (Drosera rotundifolia (2)), l'Euphorbe douce (Euphorbia dulcis (2)), le Jonc raide (Juncus squarrosus (1)), le Potamot des Alpes (Potamogeton alpinus (1)).
FAUNE
La richesse ornithologique est également liée à la variété des milieux.
Ainsi, parmi les espèces nicheuses, certaines sont plutôt forestières telles la Bondrée apivore, le Faucon hobereau, l'Engoulevent, le Pic noir ou le Pic cendré, l'Autour des palombes (Accipiter gentilis), le Bec-croisé des sapins (Loxia curvirostra).
D'autres sont plus inféodées à des milieux aquatiques, telles le Grèbe huppé, le Grèbe castagneux, le Phragmite des joncs, le Râle d'eau, la Mésange boréale, le Courlis cendré (Numenius arquata), ou le Héron cendré (Ardea cinerea).
Ces mêmes milieux aquatiques renferment une entomo-faune riche en Libellules dont la très rare Grande Aeschne (Aeshna grandis) mais aussi l'Aeschne bleue (Aeshna cyanea), le Sympétrum rouge (Sympetrum sanguineum), l'Orthétrum réticulé (Orthetrum cancellatum)...
Parmis les Orthoptères, il convient de noter la présence d'espèces très intéressantes comme le Criquet des ajoncs (Chorthippus binotatus), la Decticelle des bruyères (Metrioptera brachyptera), le Criquet des mouillères (Euchorthippus declivus) ; et, pour les Coléoptères, la Trichie fasciée (Trichius fasciatus).
Enfin, deux espèces figurant sur l'annexe II de la Directive habitats sont présentes sur le site : il s'agit d'un Coléoptère, Le Lucane cerf-volant (Lucanus cervus) et d'un Lépidoptère, l'Ecaille chinée (Euplagia quadripunctaria).
L'étude comparative des invertébrés des Gorges de la Rouvre et des Gorges du Villiers a de plus montré la présence de la Mulette perlière (Margaritifera margaritifera)(1)(3)(4), de la Mulette épaisse (Unio crassus)(1)(2) et de l'Écrevisse à pieds blancs (Austropotamobius pallipes)(1)(3), toutes trois menacées, réglementées au niveau européen, inscrites sur Listes rouges mondiale de l'UICN (2014) (1), européenne (2) et/ou nationales (3), et/ou protégées au plan national(4).
Massif forestier abritant des habitats divers (landes, étangs, ...) recèlent des espèces d'intérêt patrimonial.