No que diz respeito à flora, o território acolhe 69 táxones de plantas vasculares endémicas: 15 exclusivas do Porto Santo (Crepis noronhaea, Echium portosanctense, Fumaria muralis subsp. muralis var. laeta, Helichrysum melaleucum subsp. roseum, Lotus glaucus subsp. floridus, Lotus loweanus, Monizia edulis subsp. santosii, Sonchus parathalassius, Limonium lowei, Pericallis menezesii, Saxifraga portosanctana, Erysimum arbuscula, Vicia costae, Vicia ferreirensis e Sideritis candicans var. multiflora), 28 endémicas da Madeira e 26 endémicas da Macaronésia, entre os cerca de 536 táxones identificados.

Parte desta flora tem origem reliquial (flora paleo-endémica), representando vestígios de vegetação Terciária que predominou na bacia do oceano arcaico Tethys, onde se situa o mar Mediterrâneo, enquanto a outra parte apresenta uma tendência evolutiva mais recente (flora neo-endémica), na qual o aspeto arborescente caulirosulado ou em candelabro ou de planta lenhosa monocárpica são evidências de uma tendência evolutiva insular designada de Island woodiness.

Vários endemismos estão ao abrigo do Anexo II da Diretiva Habitats como sejam: Chamaemeles coriacea, Cheirolophus massonianus, Maytenus umbellata, Monizia edulis, Phagnalon lowei (P. benettii), Semele androgyna (S. maderensis), Autonoe madeirensis (Scilla maderensis) e Sibthorpia peregrina.

Associada à flora vascular, encontramos uma interessante diversidade de plantas avasculares, os briófitos, com 133 táxones identificados, dos quais sete são endémicos, sendo dois endemismos madeirenses (Riccia atlantica e Frullania sergiae) e cinco da Macaronésia (Fissidens coacervatus, Leucodon treleasei, Tortella limbata, Frullania polysticta e Radula wichurae).

Em relação aos líquenes, embora a sua presença seja abundante e se destaque na paisagem pelos tons amarelados, alaranjados e esbranquiçados que conferem aos afloramentos rochosos, apenas 16 espécies estão citadas, com Anzia centrifuga endémica do Porto Santo.

Na flora marinha, as algas que se destacam são as algas verdes do género Enteromorpha e as espécies Dasycladus vermicularis e Penicillus capitatus. Entre as algas castanhas, aparecem Padina pavonica e Cystoseira sp.