Nơi đây có diện tích không lớn so với các Khu bảo tồn khác trong khu vực Tây Nguyên, nhưng có hệ sinh thái rừng rất đa dạng và phong phú với các kiểu rừng kín thường xanh, mưa ẩm á nhiệt đới và rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới. Có vai trò đặc biệt quan trọng trong phòng hộ đầu nguồn, chống xói mòn, điều tiết nguồn nước cho dòng sông Krông Nô và lưu giữ nước cho các hồ, đập thủy lợi, thủy điện trên địa bàn tỉnh Đắk Nông.
Theo kết quả ghi nhận của các nhà khoa học, hệ thực vật rừng Nam Nung vô cùng đa dạng, phong phú, với 881 loài, 541 chi và 175 họ thực vật, trong đó có 75 loài quý hiếm có trong Sách đỏ Việt Nam và Sách đỏ thế giới như cẩm lai, gõ đỏ, gõ mật, sao đen, dầu mít, sến mủ, sồi ba cạnh... Hệ động vật cũng phong phú với 297 loài, 29 bộ và 93 họ động vật có xương sống.
Đây là nơi sinh sống của một số loài động vật quý hiếm có nguy cơ tuyệt chủng nằm trong Sách đỏ của Việt Nam và IUCN như Voi, Bò tót, Voọc chà vá chân đen, Báo gấm, Khỉ đuôi lợn, Khỉ cộc, Cầy mực… và một số loài thực vật như cây Sồi ba cạnh, Thông ba lá, Cẩm lai (trắc lai)... Ngoài ra còn có 173 loài chim, 66 loài cá, 37 loài bò sát…Bên cạnh các giá trị đa dạng sinh học, trong rừng Nam Nung còn có nhiều di sản địa chất có giá trị như các thác nước hùng vĩ, đá granit, đá thiên thạch tektite phản ánh lịch sử địa chất đa dạng.
Xác định tầm quan trọng của khu rừng, những năm qua Khu bảo tồn thiên nhiên Nam Nung đã thường xuyên, liên tục quán triệt, chỉ đạo kịp thời, cùng với sự nỗ lực của tập thể công chức, viên chức và người lao động công tác bảo vệ và phát triển rừng và bảo tồn đa dạng sinh học đã đạt được kết quả nhất định. Công tác tuần tra, bảo vệ, kiểm soát rừng để kịp thời phát hiện và ngăn chặn các hành vi xâm hại đến tài nguyên rừng được tăng cường.
Chủ động phối hợp với các cấp chính quyền địa phương, Hạt Kiểm lâm sở tại, các đơn vị chủ rừng giáp ranh tuần tra, truy quét bảo vệ rừng tự nhiên tại các khu vực là điểm nóng về tình hình phá rừng, lấn chiếm đất rừng, đốt nương làm rẫy, đặt bẫy săn bắt thú, khai thác lâm sản trái phép. Nhờ vậy công tác bảo vệ, phát triển rừng tại đơn vị đã đạt được nhiều kết quả tích cực, diện tích rừng và các hệ sinh thái rừng tự nhiên được bảo vệ và phục hồi, phát triển tốt, hạn chế tối đa các hoạt động tiêu cực tác động trực tiếp, gián tiếp vào khu bảo tồn.
