Территория Ольхона входит в состав Прибайкальского природного национального парка. Сегодня на острове обитают 155 видов птиц (глухарь, тетерев, куропатка, дятел, кулик, утка, жаворонок, стриж, трясогузка и др.) и животных (рысь, заяц, красная лисица, белка, хорь, ласка и др., в том числе эндемик - ольхонская полевка). Крупных хищников на Ольхоне нет, в исключительных случаях зимой приходят на остров по льду волки. В водах Байкала насчитывается около 56 видов рыб (сиг, омуль, черный и белый хариус, осетр, таймень, ленок, окунь, щука, сибирский голец, амурский сазан, сом и др.) и только один вид млекопитающих - байкальская нерпа, появление которой в районе Ольхона стало, к сожалению, редкостью. Воздействие антропогенного фактора, неразумное истребление животных острова привели к тому, что исчезли маралы, лоси, косули, волки, соболи, больше не встретить императорского орла, большого баклана, дрофу, сокола-балабана. Энтузиасты стараются исправить ситуацию - на Ольхон завезли изюбра и сибирскую косулю.
Остров интересен своей флорой, здесь удивительным образом сохранились реликтовые массивы растений - степи и еловая роща.
На западном склоне горы Жима, среди дремучей тайги находится реликтовый ельник (площадь ~ 340 га) - живой свидетель почти полностью вымершей флоры ледникового периода. Тот факт, что реликтовая роща растет в самой высокогорной части острова, ученые объясняют повышенной влажностью этой местности - здесь больше всего задерживается осадков. На Ольхоне сохранились и реликтовые степи, остатки древнейшей сухолюбивой растительности, которая раньше покрывала большую часть Приангарья и верховья Лены.
Леса богаты ягодой - малиной, голубикой, черной и красной смородиной. Возле болот и родников растет крупная бурая смородина. Особенно славится ольхонская брусника.