Охраняемая природная территория ИКиЛМЗ «Пустозерск» расположена в западной части Большеземельской тундры в подзоне южной кустарниковой тундры и лесотундры.
Растительный мир.
Растительность на водоразделах редколесная, в долинах рек и на южных склонах холмов островами древесная: низкорослые ели и березы, реже лиственница чередуются с участками тундр и болот. Во флоре широко распространены виды северных групп, достаточно широко – таёжные виды.
Господствующим типом растительности музея-заповедника являются леса и редколесья, занимающие 40% его территории, значительные площади покрыты кустарниками и тундроподобными сообществами – 30%, лугами - 20 %, на долю болот приходится немногим более 10%.
Наиболее распространенными являются берёзовые леса и редколесья, занимающие возвышенные участки, образованные следующими группами ассоциаций: березняком, кустарничковым, зеленомошно-лишайниковым, можжевельниковым. Основной породою является береза извилистая, встречается ель обыкновенная, кустарничковый ярус представлен голубикой, брусникой.
Еловые лесапредставлены небольшим участком реликтового леса в урочище Малый бор, основной породой является ель обыкновенная, встречается берёза извилистая, сосна обыкновенная. Напочвенный покров слагают зеленые мхи, лишайник и кустарнички (брусника, голубика).
Заросли ивы занимают пониженные места. Кустарниковый ярус высотой 1,5 - 2 м. сильно сомкнут. На участках избыточного увлажнения травяно-кустарниковый ярус слагают голубика и морошка. Моховой покров – зеленые мхи.
Ольшаники с карликовой березой приурочены к заболоченным берегам небольших и мелких озер. Ярус кустарников (ольховник кустарниковый, береза карликовая, ивы) имеют незначительную высоту (до 1,5 м), кустарниковый ярус представлен багульником болотным, голубикой. В травостое господствует осока пузырчатая, сабельник болотный.
Луговые сообщества приурочены к пойменным террасам. Суходольные луга развиты на пойменных террасах высокого уровня. Представлены злаково-разнотравными сообществами (лисохвост луговой, овсяница луговая, овсяница красная). Заливные луга занимают нижнюю часть поймы, встречаются следующие виды: осока острая, сабельник болотный, хвощ топяной, вероника длиннолистная.
Болота(осоковые) на территории музея-заповедника приурочены к низким участкам поймы озер Малое Грязное и Никольское. Представлены осокой острой, сабельником болотным, хвощем топяным, пушицей обыкновенной.
Среди цветковых преобладают злаковые, крестоцветные, осоковые, ивовые. Флора богата разнообразными пищевыми растениями: ягодами, съедобными травами. Наибольшее значение имеют морошка, голубика, брусника, вороника. По долинам рек растет смородина черная и красная, жимолость, шиповник. В теплые годы вызревает черемуха и рябина. Повсеместно произрастают лекарственные растения.
На настоящий момент флора музея-заповедника «Пустозерск» насчитывает более 200 видов цветковых растений, несколько десятков видов мхов и лишайников. На территории зафиксированы 4 вида лишайников, 4 вида сосудистых растений, занесенных в Красные книги РФ и НАО.
Грибы.Встречается около 50 видов шляпочных грибов. Из съедобных грибов растут сыроежки, моховики, подберезовики, подосиновики, белые, грузди, рыжики, волнушки и другие. 5 видов грибов занесены в Красную книгу РФ и НАО.
Животный мир представлен обитателями тундры и тайги. Многочисленны водные беспозвоночные: инфузории, фитомонады, нематоды, коловратки, низшие ракообразные, моллюски и т.д. Разнообразен видовой состав насекомых. Огромное количество кровососущих: комаров, мошек, оводов. Из земноводных встречается лягушка травяная, жаба обыкновенная, из рептилий – ящерица живородящая.
В водоемах музея-заповедника встречено 12 видов рыб. В Городецком озере обитают щука, окунь, ерш, язь, сорога, налим, а так же сиг, пелядь, чир, нельма. В тундровых реках (Городецкая, Русская, Кубриха), впадающих в Городецкое озеро, водится хариус, на мелких озерах - карась.Разнообразен видовой состав птиц – около 160 видов, из которых 110 видов гнездятся здесь, зимуют на территории заповедника и сопредельной территории 20 видов. По богатству видов и
В зимнем лесу можно встретить синиц северных лесов –гаичек, а так жеклестов, серую ворону, ворона, полярную сову, трехпалого дятла и пр.
На территории музея-заповедника обитают более 20 видов наземных млекопитающих.
В музее-заповеднике и на сопредельной территории постоянно обитают 11 видов хищных зверей (волк, лисица, песец, бурый медведь, ласка,горностай, выдра).
Лисица, песец -обычный в музее-заповеднике вид. Численность колеблется в разные годы, зависит от количества грызунов. Волк, как и бурый медведь на территории постоянно не обитает, заходит с сопредельных территорий.
Остальные хищные звери относятся к семейству куньих – росомаха, горностай, ласка, выдра, численность их на территории не значительна.
Из копытных постоянно обитает только лось, для которого окрестности Пустозерскаявляются благоприятным местом обитания.