Το νησάκι που ορίζει την ανατολική εσχατιά της Ελλάδας αποτελεί έναν παράδεισο για τους φυσιοδίφες, καθώς φιλοξενεί έναν μεγάλο αριθμό από ιδιαίτερα σπάνια φυτά και ζώα της Ανατολίας που δεν απαντώνται πουθενά αλλού στην Ελλάδα και στην Ευρώπη. Χωρίς υπερβολή, το μικρό Καστελλόριζο, αποτελεί τον απόλυτο προορισμό για κάθε επιστήμονα και εξερευνητή, ανεξάρτητα από το πεδίο έρευνας και τα ενδιαφέροντα του. Το Καστελλόριζο, ή αλλιώς η Μεγίστη, είναι το μεγαλύτερο νησί από ένα μικρό σύμπλεγμα νήσων που απλώνεται περίπου ένα ναυτικό μίλι από τις ακτές της Λυκίας. Τα άλλα δύο μεγαλύτερα νησιά του συμπλέγματος είναι η Ρω στα δυτικά και η Στρογγύλη στα ανατολικά. Το Καστελλόριζο ανήκει στα Δωδεκάνησα και απέχει από την κοντινότερη Ρόδο 67 ναυτικά μίλια. Η έκταση του νησιού φτάνει τα 9,1 τ.χλμ. και το μήκος των ακτών απλώνεται σε 19 χλμ. Το σχήμα του είναι σχεδόν τριγωνικό με μήκος 6 χλμ. (από το ακρωτήρι του Αγίου Στεφάνου στα βόρεια μέχρι το ακρωτήρι με την υπέροχη ονομασία του Πουνέντη το Κάος στα νότια) και πλάτος 3 χλμ. (από το ακρωτήρι Λιμενάρι στα δυτικά μέχρι τον Μεγάλο Νίφτη στα ανατολικά). Στην βόρεια πλευρά του νησιού βρίσκεται ο όρμος στον οποίο είναι χτισμένος ο παραδοσιακός οικισμός της Μεγίστης που κοιτάει προς τις λυκιακές ακτές. Στην είσοδο του όρμου απλώνονται οι βραχονησίδες Ψωραδιά, Άγιος Γεώργιος, Αγριελιά, Πολυφάδος, Ψωμί, Μεγάλο Μαύρο Ποϊνί και Μικρό Μαύρο Ποϊνί. Πάνω από τον οικισμό υψώνεται ο περίφημος βράχος της Βίγλας που στο ψηλότερο σημείο του (272 μέτρα) είναι χτισμένο το Παλαιόκαστρο, η αρχαία ακρόπολη του νησιού που κατοικήθηκε μέχρι και τον περασμένο αιώνα. Άλλα υψώματα του νησιού είναι του Χατζηλιά (230 μ.), η Μούντα (203 μ.), η Κιόλια (193 μ.) και το Αυγό (177 μ.). Ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του Καστελλόριζου είναι η απόκρημνη ακτογραμμή που δημιουργεί ένα οροπέδιο στο μεγαλύτερο μέρος του νησιού, η σκληροτράχηλη μορφολογία, οι εποχικές μικρές λούτσες, η απουσία παραλιών και οι θαλασσινές σπηλιές. Από τις τελευταίες ξεχωρίζει η διάσημη Γαλάζια Σπηλιά, η Τρύπα του Παραστά, η σπηλιά του Κατρανζτή, η σπηλιά του Αρναούτη και η σπηλιά Κολώνες. Το Καστελλόριζο, αν και μικρό σε μέγεθος, διακρίνεται από μία μεγάλη και περήφανη ιστορία και από μια πλούσια λαϊκή παράδοση, τα ίχνη των οποίων βρίσκονται διάσπαρτα στο νησί. Η γειτνίαση με τις ακτές της Λυκίας και η απομόνωση της νήσου έχουν συμβάλλει στην δημιουργία ενός μοναδικού βιοτόπου με σπάνια χλωρίδα και πανίδα που έχει αρχίσει να προσελκύει ολοένα και περισσότερους θαυμαστές. Η εξερεύνηση στο Καστελλόριζο είναι μια πραγματική απόλαυση για τον φυσιολάτρη. Παρόλα αυτά η φύση του Καστελλόριζου απειλείται σοβαρά από την ανεξέλεγκτη βόσκηση. Οι κατσίκες, τα πρόβατα και οι λίγες αγελάδες είναι σχεδόν ελεύθερα και αδέσποτα και το μικρό μέγεθος του νησιού δεν επιτρέπει τέτοιου είδους κτηνοτροφία.

Η βλάστηση του νησιού είναι κυρίως φρυγανώδης και μόνο πάνω από τον οικισμό απλώνεται ένα μικρό δάσος από τραχεία πεύκη. Στο εσωτερικό του νησιού υπάρχουν λίγες διάσπαρτες ήμερες βελανιδιές, πουρνάρια, χαρουπιές, αγριελιές, γκορτσιές, σκίνα, κοκκορεβυθιές, μυρτιές, πικροδάφνες, εφέδρες, σπαραγγιές, κάππαρες, ρείκια, γαλατσίδες, βρωμοκλάδια, αφάνες, ρίγανες, θρούμπια, θυμάρια και στύρακες. Το Καστελλόριζο διακρίνεται για την σπάνια χλωρίδα του με ενδημικά είδη του νησιού αλλά και είδη που προέρχονται από την Ανατολία. Στο νησί υπάρχουν τα στενότοπα ενδημικά είδη Campanula kastellorizana και Cymbalaria microcalyx subsp paradoxa, ενώ στην βραχονησίδα Ψωμί απαντάται η Vicia cassia. Φυτά της Λυκίας και άλλα σπάνια είδη που συναντώνται εδώ είναι ο γάλανθος Galanthus peshmenii, η φριτιλάρια Fritillaria elwesii, το κολχικό Colchicum stevenii, η Ajuga bombycina, ο Convolvulus coelesyriacus, το Biarum ditschianum, η Arenaria luschanii, η Ballota glandulosissima, η Scrophularia pinardii, το Eryngium falcatum, το Galium pseudocapitatum, το Galium dumosum, το Allium junceum subsp junceum, ο Phlomis bourgaei, η Ricotia carnosula, η Rosularia globulariifolia, το Medicago carica, η Silene leptoclada, η Euphorbia bivonae, το Ornithogalum sphaerolobum, το Verbasum levanticum και το Polygonum praelongum. Άλλα ενδιαφέροντα είδη που συναντάει κανείς είναι η Alkanna tubulosa, το αγριογαρύφαλλο Dianthus elegans, η Anthemis pseudocotula, το Asplenium bourgaei, το Eryngium glomeratum, η Ferula tingitana, η Aristolochia hirta, η Aristolochia parvifolia, η Crepis pusilla, η Inula verbascifolia subsp heterolepis, η Pulicaria arabica subsp arabica, η Scorzonera elata, ο Tragopogon longirostris, η Isatis lusitanica, οι καμπανούλες Campanula delicatula, Campanula hagielia και Campanula simulans, η Minuartia lydia, η Silene echinospermoides, το Trifolium scutatum, η Vicia palaestina, ο Gladiolus anatolicus, ο Phlomis bourgaei, ο Phlomis lycia, το Teucrium montbretii subsp heliotropiifolium, ο Alopecurus utriculatus subsp anthoxanthoides, ο Crataegus azarolus, το Pisum fulvum, η Asperula brevifolia, το Galium canum subsp ovatum και η Daphne gnidioides. Η βλάστηση του νησιού συμπληρώνεται με είδη, όπως η Dryopteris villarii, η Cheilanthes persica, το Allium neapolitanum, ο Narcissus tazetta subsp tazetta, η Sternbergia lutea subsp lutea, το Bunium ferulaceum, το Crithmum maritimum, η Torilis tenella, η Anthemis rigida subsp rigida, η Carlina gummifera, ο Echinops spinosissimus subsp spinosissimus, το Filago contracta, η Lactuca acanthifolia, ο Lamyropsis cynaroides, το Onosma frutescens, το Lepidium coronopus, η Malcolmia chia, ο Dianthus tripunctatus, η Minuartia globulosa, οι σιληνές Silene nocturna και Silene sedoides, η Salsola soda, ο Convolvulus pentapetaloides, ο Convolvulus siculus, η Cuscuta brevistyla, η Crassula alata, το Cicer arietinum, ο Lupinus gussoneanus, η Securigera parviflora, το Trifolium petrisavii, το Muscari parviflorum, το Teucrium brevifolium, το Plantago cretica, ο Hyoscyamus aureus και οι ορχιδέες Anacamptis pyramidalis, Anacamptis papilionacea, Neotinea maculata, Spiranthes spiralis, Ophrys lyciensis, Ophrys omegaifera, Ophrys lucis και Ophrys sitiaca.

Η ορνιθοπανίδα του Καστελλόριζου περιλαμβάνει πολλά ενδιαφέροντα είδη με κορυφαίο τον ακριβοθώρητο αιγαιόγλαρο που μπορεί κανείς εύκολα να τον παρατηρήσει ακόμα και μέσα στο λιμάνι. Από τα αρπακτικά εδώ ζούνε και εμφανίζονται σπιζαετοί, γερακίνες, μαυροπετρίτες, πετρίτες και βραχοκιρκίνεζα. Από τα θαλασσινά είδη απαντώνται αρτέμηδες, μύχοι, θαλασσοκόρακες, ασημόγλαροι και χειμωνογλάρονα. Άλλα είδη του νησιού είναι τα ορτύκια, τα αγριοπερίστερα, τα τρυγόνια, οι κουκουβάγιες, οι γκιώνηδες, τα γιδοβύζια, οι σταχτάρες, οι βουνοσταχτάρες, οι τσαλαπετεινοί, οι αλκυόνες, οι κορυδαλλοί, τα βραχοχελίδονα, τα σταβλοχελίδονα, τα σπιτοχελίδονα, οι λιβαδοκελάδες, οι τρυποφράχτες, οι καρβουνιάρηδες, οι σταχτοπετρόκληδες, οι ασπροκωλίνες, οι γαλαζοκότσυφες, οι μαυροσκούφηδες, οι μαυροτσιροβάκοι, οι μελωδοτσιροβάκοι, οι αιγαιοτσιροβάκοι, οι θαμνοφυλλοσκόποι, οι γαλαζοπαπαδίτσες, οι αετομάχοι, οι κοκκινοκεφαλάδες, οι καρδερίνες, οι φλώροι, τα φρυγανοτσίχλονα και οι τσιφτάδες.

Ο πρωταγωνιστής της πανίδας του Καστελλόριζου και αναμφισβήτητα το πιο εμβληματικό ζώο του νησιού είναι η σαλαμάνδρα Lyciasalamandra luschani subsp basoglui με το έντονα πορτοκαλί χρώμα, η νυφίτσα, όπως την αποκαλούν οι ντόπιοι. Στο νησί ζούνε και πρασινόφρυνοι, ενώ η ερπετοπανίδα είναι εξαιρετικά πλούσια με πολλά ενδιαφέροντα είδη, όπως τον κυρτοδάκτυλο, το σαμιαμίδι, τον αβλέφαρο, την χρυσίζουσα σαύρα, την τουρκική σαύρα, τον οφιόμορο, το κροκοδειλάκι, την αμφίσβαινα, τον τυφλίνο, τον μαύρο έφιο, τον ζαμενή της Ρόδου, το θαμνόφιδο και τον σαπίτη. Από τα θηλαστικά οι σπηλιές γύρω από το νησί προσφέρουν καταφύγιο στις μεσογειακές φώκιες που παρότι κυνηγήθηκαν πολύ στο παρελθόν, φαίνεται να επανακάμπτουν. Εδώ ζει και η σπάνια ασιατική τρανονυχτερίδα (Eptesicus bottae), ενώ πρόσφατα εξακριβώθηκε η παρουσία της Αιγυπτιακής φρουτονυχτερίδας (Rousettus aegyptiacus). Άλλες νυχτερίδες του νησιού είναι ο τρανορινόλοφος (Rhinolophus ferrumequinum), ο ρινόλοφος του Μπλάσιους (Rhinolophus blasii), η νανονυχτερίδα (Pipistrellus pipistrellus), η λευκονυχτερίδα (Pipistrellus kuhlii) και ο νυχτονόμος (Tadarida teniotis). Η πανίδα του νησιού συμπληρώνεται από πολλά ενδιαφέροντα μικρά ζώα, όπως το σαλιγκάρι Zonites caricus, οι σκορπιοί Calchas nordmanni, Protoiurus kraepelini και Iurus asiaticus, η μεγάλη σαρανταποδαρούσα Eurygyrus rhodius, το ισόποδο Armadillidium ameglioi, το κολεόπτερο Psallidium difficile, η ακρίδα Heteracris littoralis, η ενδημική πεταλούδα Zerynthia celsii subsp kastelorisii και η σπάνια πεταλούδα Ypthima asterope. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει και η υποβρύχια πανίδα, καθώς εδώ πρωτοφθάνουν στις θάλασσς μας πολλά είδη που προέρχονται από την Ανατολική Μεσόγειο και την Ερυθρά Θάλασσα, όπως τα ψάρια Oxyurichthys petersi, Pterois miles, Pempheris vanicolensis, Sargocentron rubrum και Scarus ghobban, το καλαμάρι Sepioteuthis lessoniana, ο αχινός Diadema setosum, τα δίθυρα μαλάκια Chama pacifica, Barbatia plicata και Septifer cumingii και τα πανέμορφα γυμνοβράγχια Hypselodoris infucata και Chromodoris annulata.