Η εντυπωσιακή Κάρπαθος με την άγρια φυσιογνωμία της διατηρεί μέσα στους γκρεμούς, στα δάση, στις πλαγιές, στις παραλίες και στις μικρές πεδιάδες έναν αστείρευτο πλούτο από δεκάδες ενδημικά είδη της πανίδας και της χλωρίδας της χώρας μας. Το δεύτερο σε έκταση νησί της Δωδεκανήσου βρίσκεται στο νοτιοανατολικό άκρο του Αιγαίου, ανάμεσα στη Κρήτη και τη Ρόδο, σε μια θαλάσσια περιοχή που ονομάζεται Καρπάθιο πέλαγος από την αρχαιότητα. Το όνομα της νήσου μάλλον προέρχεται από το άγνωστο σήμερα φυτό κάρπασο, ενώ κατά την αρχαιότητα οι αφιλόξενες θάλασσες της περιοχής είχαν συνδεθεί με την κατοικία του θαλάσσιου δαίμονα Πρωτέα. Η Κάρπαθος απέχει 44 ναυτικά μίλια από το ακρωτήριο Σίδερο του Λασιθίου στα νοτιοδυτικά και 28 ν.μ. από το Πρασονήσι της Ρόδου στα βορειοανατολικά. Στα νοτιοανατολικά της και σε απόσταση μόλις 3,8 ναυτικών μιλίων βρίσκεται η Κάσος. Η έκταση της Καρπάθου φτάνει περίπου τα 300 τ.χλμ. και η ακτογραμμή της έχει μήκος περίπου 160 χλμ. Το σχήμα της νήσου είναι χαρακτηριστικά στενόμακρο και απλώνεται από τα νότια προς τα βόρεια σε ένα μήκος 48,5 χλμ. με το πλατύτερο σημείο της στα νότια να φτάνει μόλις τα 12 χλμ. και το στενότερο σημείο στην περιοχή της Σπόας τα 3,5 χλμ. Στα βόρεια βρίσκεται η ακατοίκητη νήσος Σαρία η οποία χωρίζεται από τη Κάρπαθο από μια θαλάσσια λωρίδα μήκους 1,5 ν.μ., ενώ στο στενότερο σημείο η απόσταση μεταξύ τους είναι μόλις 150 μέτρα. Η Κάρπαθος είναι στην ουσία η ραχοκοκκαλιά ενός βουνού που αναδύεται ήρεμα στα νότια και καταλήγει σε ψηλές, απόκρημνες πλαγιές στα κεντρικά και στα βόρεια. Ψηλότερη κορυφή του νησιού είναι η Καλή Λίμνη του όρους Λάστος στα κεντρικά που φτάνει τα 1.215 μέτρα. Ακολουθούν το Αμάκι (1.168 μ.), ο Στρούμπουλας (1.118 μ.), ο Προφήτης Ηλίας (718 μ.), το Ορκίλλι (712 μ.), η Κουλούρα (709 μ.) και ο Χόμαλης (686 μ.). Γεωλογικά το νησί διακρίνεται κυριώς για τους ασβεστόλιθους, ενώ στο κέντρο και στο βορρά εμφανίζονται σχιστόλιθοι. Στα κεντρικά υπάρχουν πολλά ενδιαφέροντα σπήλαια και βάραθρα, ενώ σε ολόκληρο το νησί εμφανίζονται δεκάδες μικρά εποχικά ρέματα και αρκετές πηγές. Γύρω από την Κάρπαθο υπάρχουν πολλά μικρά νησιά και βραχονησίδες με μεγαλύτερα τον Διακόφτη, την Μοίρα, το Σώκαστρο και το Αμμούδι. Σημαντικά φυσικά αξιοθέατα είναι ο απάνεμος κόλπος του Τριστόμου με το ομώνυμο έλος, τα κάθετα βράχια στου Ξανέμου, το φαράγγι Φλασκιάς, τα ημιορεινά πλατώματα στην Αυλώνα και η αλυσίδα από αμμώδεις παραλίες στα νότια. Η γεωγραφική θέση της Καρπάθου και ο αειφορικός τρόπος ζωής των κατοίκων έχουν διασώσει μέχρι τις μέρες μας έναν τεράστιο αριθμό από άγρια ζώα και φυτά, τα οποία χαρακτηρίζονται από ένα μεγάλο βαθμό ενδημισμού. Η Βόρεια Κάρπαθος και η Σαρία αποτελούν εδώ και χρόνια Ζώνη Ειδικής Προστασίας σε μια έκταση που φτάνει τα 154 τ.χλμ και καλύπτει τόσο θαλάσσιες όσο και χερσαίες περιοχές. Οι γυμνές κορυφές, οι μεγάλες σάρες, τα πυκνά πευκοδάση, τα μικρά ρέματα, οι θαμνώδεις πλαγιές, τα ήρεμα πλατώματα και οι χρυσές παραλίες, εναλλάσσονται μαγικά στη Κάρπαθο, δημιουργώντας ιδανικές συνθήκες για ατέλειωτο περπάτημα και εξερεύνηση.

Στο νησί κυριαρχεί η φρυγανώδη βλάστηση με εκπροσώπους είδη, όπως λαδανιές, αφάνες, εφέδρες, λεβάντες, ρείκια, κρίταμα, κάπαρες, ρίγανες, δεντρολίβανα, θυμάρια, φασκόμηλα, στύρακες, θρούμπια και γαλατσίδες. Από τα δέντρα εδώ συναντώνται θαλασσόκεδρα, θαμνοκυπάρισσα, πουρνάρια, αριές, φυλλίκια, σκίνα, κοκκορεβυθιές, αγριελιές, χαρουπιές, κουμαριές, γκορτσιές, κράταιγοι, πικραμυγδαλιές και αρμυρίκια. Στα κεντρικά και στα βόρεια αναπτύσσονται πλούσια δάση τραχείας πεύκης, τα οποία παλαιότερα κάλυπταν σχεδόν όλο το νησί, ενώ κοντά στα ρέματα υπάρχουν πλατάνια, σφενδάμια, πικροδάφνες και λυγαριές. Είναι σημαντικό ότι σε λίγες περιοχές του νησιού υπάρχουν συστάδες από φοίνικες του Θεοφράστου. Σε ολόκληρη την Κάρπαθο έχουν καταγραφεί 923 είδη φυτών από τα οποία 66 είναι ενδημικά της Ελλάδας, 28 είναι ενδημικά της Κρήτης, 11 είναι ενδημικά του συμπλέγματος Κάσου-Καρπάθου και 9 είναι ενδημικά της Καρπάθου-Σαρίας. Τα πιο σημαντικά είδη που είναι ενδημικά του νησιού είναι οι σιληνές Silene ammophila subsp. carpathae και Silene insularis, η Nigella carpatha, το αγριογαρύφαλλο Dianthus fruticosus subsp. carpathus, οι καμπανούλες Campanula carpatha και Campanula pinatzii, το Origanum vetteri, η Micromeria carpatha, το Hypericum cuisinii, η Ricotia isatoides, το Erysimum candicum subsp. carpathum, το αμάραντα Limonium carpathum και Limonium vanandense, η Genista fasselata, η Cuscuta rausii, ο Pterocephalus brevis, ο Phlomis pichleri, ο Phlomis floccosa και το Teucrium montbretii subsp. heliotropiifolium. Άλλα σημαντικά είδη είναι τα Caroxylon carpathum, Paeonia clusii subsp. clusii, Astragalus austroaegaeus, Limonium amopicum, Limonium oligotrichum, Arum purpureospathum, Arum creticum, Teucrium gracile, Hippocrepis cyclocarpa, Silene macrodonta, Symphytum creticum, Carlina barnebyana, Isatis lusitanica, Centaurea aegialophila, Pteridium aquilinum subsp. brevipes, Allium brachyspathum, Allium bourgeaui subsp. bourgeaui, Anthemis ammanthus subsp. paleacea, Arenaria fragillima, Anthemis pseudocotula, Filago eriosphaera, Trifolium praetermissum, Jacobaea gnaphalioides, Erysimum horizontale, Asplenium bourgaei, Dianthus strictus subsp. multipunctatus, Lithodora hispidula subsp. hispidula, Lomelosia variifolia, Pisum fulvum, Tulipa saxatilis, Linum decumbens, Cymbalaria microcalyx subsp. dodecanesi, Iris unguicularis subsp. cretensis, Medicago heyniana και Campanula laciniata. Άλλα ενδιαφέροντα είδη είναι τα Crocus biflorus subsp. nubigena, Crocus tournefortii, Eryngium glomeratum, Ophioglossum lusitanicum, Daucus broteri, Seseli crithmifolium, Aristolochia cretica, Carlina tragacanthifolia, Bellis longifolia, Viola heldreichiana, Galatella cretica, Filago aegaea subsp. aegaea, Helichrysum orientale, Onopordum bracteatum subsp. bracteatum, Onopordum majorii, Colchicum pusillum, Trifolium rechingeri, Vicia palaestina, Stachys spinosa, Stachys mucronata, Plantago squarrosa, Cyclamen persicum, Ranunculus subhomophyllus, Arenaria aegaea, Linum arboreum, Minuartia lydia, Rosularia serrata, Inula verbascifolia subsp. heterolepis, Galium canum subsp. ovatum, Convolvulus lineatus, Paronychia argentea, Staehelina fruticosa, Silene discolor, Silene fruticosa, Silene holzmannii, Cephalaria squamiflora subsp squamiflora, Nigella fumariifolia και Crucianella imbricata. Η Κάρπαθος είναι ένας σημαντικός ορχιδεότοπος με σημαντικότερα είδη τα Anacamptis collina, Anacamptis laxiflora, Anacamptis morio, Anacamptis papilionacea, Anacamptis sancta, Limodorum abortivum, Neotinea lactea, Neotinea maculata, Orchis anatolica, Orchis anthropophora, Orchis provincialis, Orchis simia, Spiranthes spiralis, Serapias orientalis, Serapias parviflora, Ophrys apifera, Ophrys aegaea, Ophrys bombyliflora, Ophrys ariadnae, Ophrys ferrum-equinum, Ophrys iricolor, Ophrys omegaifera, Ophrys heldreichii, Ophrys helios και Ophrys speculum.

Σημαντική είναι η Κάρπαθος και για την ορνιθοπανίδα, καθώς το νησί βρίσκεται πάνω σε μία μεγάλη μεταναστευτική οδό. Από τα αρπακτικά εδώ ζουν σπιζαετοί, μαυροπετρίτες, αετογερακίνες, γερακίνες, πετρίτες, χρυσογέρακα και βραχοκιρκίνεζα. Στα φρύγανα απαντάται ακόμα η νησιώτικη πέρδικα, συχνή είναι η παρουσία του κόρακα και της κοκκινοκαλιακούδας στα βουνά, ενώ στον υγρότοπο του Τριστόμου σταθμεύουν πολλά παρυδάτια. Σημαντική είναι η περιοχή για τα θαλασσοπούλια, όπως ο σπάνιος αιγαιόγλαρος, ο υδροβάτης, ο θαλασσοκόρακας, ο αρτέμης και ο μύχος. Άλλα πουλιά του νησιού είναι το τρυγόνι, το αγριοπερίστερο, η τυτώ, η κουκουβάγια, ο γκιώνης, το γιδοβύζι, η δεντροκελάδα, ο κορυδαλλός, η σταχτάρα, η ωχροσταχτάρα, ο σπάνιος αμμοπετρόκλης, ο σταχτοπετρόκλης, η ασπροκωλίνα, ο γαλαζοκότσυφας, ο μαυρολαίμης, ο μαυροτσιροβάκος, ο αιγαιοτσιροβάκος, η ωχροστριτσίδα, ο αετομάχος, ο κοκκινοκεφαλάς, ο συκοφάγος, η καρδερίνα, ο φλώρος, το φανέτο, το φρυγανοτσίχλονο, ο αμπελουργός και ο τσιφτάς.

Η Κάρπαθος κατέχει ξεχωριστή θέση σε παγκόσμιο επίπεδο εξαιτίας δύο ενδημικών αμφίβιων που απαντώνται αποκλειστικά εδώ. Η κοχυλίνα είναι μια σαλαμάνδρα που ζει στη Βόρεια Κάρπαθο και ο βάτραχος της Καρπάθου είναι ένας μικρός βάτραχος των ρεμάτων. Και τα δύο είδη βρίσκονται στο Κόκκινο Βιβλίο των Απειλούμενων Σπονδυλόζωων της Ελλάδας και προστατεύονται αυστηρά με διεθνείς νόμους. Η ερπετοπανίδα του νησιού είναι μάλλον φτωχή και περιλαμβάνει το κροκοδειλάκι, το σαμιαμίδι των Δωδεκανήσων, το μολυντήρι, τον αβλέφαρο, το λιακόνι, τον έφιο, το αγιόφιδο και το νερόφιδο, ενώ στις θάλασσες συχνή είναι η παρουσία της χελώνας καρέτα και περιστασιακή αυτή της πράσινης χελώνας. Από τα θηλαστικά στην Κάρπαθο υπάρχει μία αδιαφιλονίκητη πρωταγωνίστρια, η μεσογειακή φώκια. Το ανάγλυφο της περιοχής είναι γεμάτο από υποθαλάσσιες σπηλιές και, χωρίς να λείπουν οι ανθρωπογενείς πιέσεις, εδώ ζει ακόμα ένας από τους πιο ακμαίους πληθυσμούς στον πλανήτη αυτού του υπέροχου ζώου. Από τα υπόλοιπα θηλαστικά εδώ ζούνε μόνο σκαντζόχοιροι, λαγοί, αγριοκούνελα, κάποια είδη μικρών ποντικών και νυχτερίδες, όπως ο ρινόλοφος του Μπλάσιους (Rhinolophus blasii), η μικρομυωτίδα (Myotis blythii), η πυρρομυωτίδα (Myotis emarginatus), η βουνονυχτερίδα (Hypsugo savii), η νανονυχτερίδα (Pipistrellus pipistrellus) και ο νυχτονόμος (Tadarida teniotis). Στο νησί ζουν και πολλά σπάνια και ενδημικά ασπόνδυλα, όπως ο χερσαίος κάβουρας Potamon karpathos, οι γρύλοι Discoptila kinzelbachi και Rhacocleis silvestri, η ακρίδα Chorthippus  vagans, η πεταλούδα Hipparchia christenseni, ο τζίτζικας Cicadatra karpathosensis, τα ισόποδα Chaetophiloscia cellaria και Bathytropa granulata, το κολεόπτερο Danacaea insularis και τα σαλιγκάρια Albinaria unicolor, Pyramidula chorismenostoma, Vitrea clessini, Zonites sariae, Deroceras lasithionensis. Στη θαλάσσια περιοχή γύρω από τη Κάρπαθο υπάρχουν μεγάλες περιοχές με λιβάδια ποσειδωνίας (Posidonia oceanica), ενώ ο βυθός κρατάει ακόμα καλούς αριθμούς από αστακούς, παρά την υπεαλίευσή τους. Η κατάδυση αλλά ακόμα και η απλή βόλτα με μάσκα στους βυθούς της Καρπάθου είναι μία απόλαυση.