Ο Όλυμπος της Λέσβου, το βουνό που δεσπόζει στα νότια του νησιού, χαρακτηρίζεται από μια πλούσια βλάστηση που περιλαμβάνει έναν μεγάλο αριθμό από εξαιρετικά σπάνια και όμορφα είδη της χλωρίδας. Πρόκειται για ένα βουνό που υψώνεται απότομα από τα ανατολικά καλύπτοντας μια έκταση 90.000 στρεμμάτων, ενώ γύρω του απλώνονται μεγάλες εκτάσεις με δασωμένους λόφους και μικρές πεδιάδες. Στα ανατολικά του βυθίζεται στον Κόλπο της Γέρας, στα δυτικά φτάνει μέχρι την κοιλάδα του Πολυχνίτου, στα βόρεια χωρίζεται από το υπόλοιπο νησί από τον ποταμό Ευεργετούλα και στα νότια κατεβαίνει μέχρι τις ακτές, κοντά στο Πλωμάρι. Το υψόμετρο του φτάνει τα 968 μέτρα στην κορυφή του Προφήτη Ηλία, ενώ ο ορεινός όγκος περιλαμβάνει και άλλες κορυφές, όπως το Σκοτεινό (914 μ.), το Ψηλοκούδουνο και τον Σορόκο. Η κορφή που αποτελείται από ασβεστόλιθο είναι γυμνή και έντονα υποβαθμισμένη από τις εγκαταστάσεις τηλεπικοινωνιών και ραντάρ. Από εδώ μπορεί κανείς να θαυμάσει μια υπέροχη θέα προς την πανέμορφη Αγιάσο, το μεγάλο χωριό που βρίσκεται στη ρίζα του βουνού. Στα νότια του Ολύμπου βρίσκεται το Μεγαλοχώρι που είναι το χωριό με το μεγαλύτερο υψόμετρο στο νησί, ενώ πολλά ακόμα παραδοσιακά χωριά (Ασώματος, Νεοχώρι, Ακράσι, Σκόπελος) απλώνονται γύρω από το βουνό. Από εδώ πηγάζουν και μερικοί από τους μεγαλύτερους ποταμούς της Λέσβου: ο Ευεργέτουλας που εκβάλλει στον Κόλπο Γέρας, ο Βούβαρης που εκβάλλει στον Κόλπο Καλλονής, ο Σεδούντας που εκβάλλει στο Αιγαίο, ο Πριόνας και ο Βούρκος. Ο Όλυμπος της Λέσβου κρύβει μέσα του πανέμορφες πεζοπορικές διαδρομές και δεν είναι τυχαίο ότι κάθε χρόνο τον επισκέπτονται εκατοντάδες φυσιολάτρες απ’ όλο τον κόσμο. Κοντά στην κορυφή και μέσα στα δάση του βουνού μπορεί κανείς να συναντήσει πολλά σπάνια και ενδημικά φυτά της χλωρίδας της Λέσβου, του ανατολικού Αιγαίου και των απέναντι μικρασιατικών ακτών.

Ο Όλυμπος είναι ένα κατάφυτο βουνό με μεγάλα δάση τραχείας πεύκης. Σε κάποια σημεία συναντάει κανείς λίγες συστάδες μαύρης πεύκης και κοντά στην Αγιάσο βρίσκεται ο περίφημος Καστανιώνας του νησιού. Άλλα δέντρα της περιοχής είναι οι χνουδοβελανιδιές, οι καρυδιές, οι φράξοι, τα φιλύρια και οι κράταιγοι. Στα πιο χαμηλά αναπτύσσεται μακία με πουρνάρια, αριές και σκίνα, ενώ ακόμα πιο χαμηλά υπάρχουν καλλιέργειες ελαιόδεντρων. Στη θέση Καρύνη στα ανατολικά της Αγιάσου απλώνεται μια όμορφη κοιλάδα με ρυάκια και αιωνόβια πλατάνια και στα νότια της Αγιάσου βρίσκεται η θέση Σανατόριο που αποτελεί τον πυρήνα της άγριας βλάστησης του βουνού. Τέλος, σε διάφορα σημεία του βουνού υπάρχουν παλιοί κήποι με οπωροφόρα δέντρα που με τα χρόνια έχουν θεριέψει πλουτίζοντας τη χλωρίδα με κερασιές, μηλιές, αχλαδιές και ροδακινιές. Η περιοχή του Ολύμπου αποτελεί έναν βοτανικό παράδεισο καθώς εδώ συναντά κανείς πολλά ιδιαίτερα είδη. Στην κορυφή βρίσκεται μια από τις σπανιότερες και ομορφότερες ορχιδέες, η Himantoglossum comperianum, που από όλη την Ελλάδα φυτρώνει μόνο εδώ και στη Σάμο. Στις γυμνές κορυφές και στα βράχια βγαίνουν πολλά σπάνια είδη, όπως τα ενδημικά της νήσου Alyssum xiphocarpum και Alyssum lesbiacum, το τσάι Sideritis sipylea, η σιληνή Silene urvillei, το Microsciadium minutum, η παιώνια Paeonia mascula subsp mascula, το Aethionema saxatile subsp creticum, ο Astragalus angustifolius subsp aegeicus, η Veronica grisebachii, η κενταύρια Centaurea urvillei subsp urvillei, η βιόλα Viola heldreichiana, το Geocaryum stylosum, η Minuartia anatolica, η Minuartia mesogitana, η Origanum onites και η Aubrieta deltoidea. Άλλα σημαντικά είδη της περιοχής είναι το αγριογαρύφαλλο Dianthus anatolicus, η καμπανούλα Campanula lyrata subsp lyrata, η φριτιλάρια Fritillaria pontica var theophrasti, ο γάλανθος Galanthus elwesii, οι κρόκοι Crocus pallasii subsp pallasii και Crocus biflorus subsp nubigena, τα λυχνάρια Arum rupicola και Arum elongatum, το Alyssum fulvescens, ο Stachys cretica subsp lesbiaca, η τουλίπα Tulipa undulatifolia, η ίριδα Iris reichenbachii, η Moenchia mantica, το Erysimum horizontale, η Valeriana italica και το Delphinium staphisagria. Στην περιοχή βγαίνουν και πολλά θαυμαστά είδη ορχιδεών, όπως η Cephalanthera longifolia, η Cephalanthera damasonium, το Limodorum abortivum, η Epipactis turcica, η Platanthera chlorantha subsp holmboei, η Neottia ovata, η Orchis mascula, η Orchis provincialis, η Orchis anatolica, η Orchis anthropophora, η Anacamptis sancta, η Dactylorhiza romana, το Himantoglossum jankae, η Ophrys apifera, η Ophrys umbilicata subsp. bucephala, η Ophrys mesaritica, η Ophrys labiosa, η Ophrys homeri, η Ophrys minutula και η Ophrys reinholdii.

Η ορνιθοπανίδα του βουνού περιλαμβάνει πολλά και σπάνια είδη από τα οποία ξεχωρίζει ο ακριβοθώρητος πευκοτσοπανάκος που από όλη την Ευρώπη ζει και αναπαράγεται μόνο στα δάση που απλώνονται γύρω από τον Όλυμπο. Επίσης σημαντική είναι η αναπαραγωγή στη περιοχή του μαύρου πελαργού και του φιδαετού. Τα αρπακτικά του βουνού περιλαμβάνουν σπιζαετούς, γερακίνες, αετογερακίνες, σφηκιάρηδες, ξεφτέρια, διπλοσάινα, πετρίτες, μαυροπετρίτες, βραχοκιρκίνεζα, δεντρογέρακα και σπάνια χρυσογέρακα. Η Λέσβος είναι το μοναδικό νησί του Αιγαίου που ζει ο μπούφος, ενώ άλλα νυχτόβια αρπακτικά είναι η τυτώ, ο χουχουριστής, η κουκουβάγια και ο γκιώνης. Άλλα πουλιά της περιοχής είναι η φάσσα, το τρυγόνι, ο κούκος, ο κισσόκουκος, το γιδοβύζι, η βουνοσταχτάρα, ο τσαλαπετεινός, ο μελισσοφάγος, η χαλκοκουρούνα, ο πευκοδρυοκολάπτης, ο στραβολαίμης, ο τρυποφράχτης, το αηδόνι, ο καρβουνιάρης, ο αμμοπετρόκλης, ο παρδαλοπετρόκλης, ο σταχτοπετρόκλης, η ασπροκωλίνα, ο γαλαζοκότσυφας, ο μελωδοτσιροβάκος, ο κοκκινοτσιροβάκος, η λιοστριτσίδα,  ο βραχοτσοπανάκος, η μαυροκέφαλη κίσσα, ο σπάνιος παρδαλοκεφαλάς, ο συκοφάγος και το φρυγανοτσίχλονο.

Από τα αμφίβια εδώ ζουν φρύνοι, πρασινόφρυνοι, δεντροβάτραχοι και λεβαντοβάτραχοι. Η ερπετοπανίδα περιλαμβάνει πολλά είδη, όπως γραικοχελώνες, τυφλίτες, κροκοδειλάκια, σαμιαμίδια, κυρτοδάκτυλους, τρανόσαυρες, οφίσωπες, αβλέφαρους, τυφλίνους, έφιους, θαμνόφιδα, σαπίτες, νερόφιδα, σαΐτες, αγιόφιδα, σπιτόφιδα και οθωμανικές οχιές. Μεταξύ των θηλαστικών ξεχωρίζει η παρουσία της γαλιάς, ή αλλιώς του ασιατικού σκίουρου, η οποία έχει έρθει εδώ από τις ακτές της Ασίας και απ’ όλη την Ευρώπη ζει μόνο στη Λέσβο. Άλλα είδη του βουνού είναι η αλεπού, το πετροκούναβο, η νυφίτσα, ο σκαντζόχοιρος, ο λαγός και διάφορα είδη νυχτερίδας, ενώ μετά από ανόητες απελευθερώσεις στο βουνό ζούνε υβρίδια αγριόχοιρων.