Ռելիեֆագոյացման ներքին և արտաքին ուժերն իրենց շոշափելի կնիքն են դրել Արագածոտնի բնաշխարհի ձևավորման վրա, ստեղծելով բույսերի ու կենդանական աշխարհի յուրահատուկ և բազմատեսակ նմուշներ: Մարզի բուսական ու կենդանական աշխարհը հիմնականում լեռնային տափաստաններին և մարգագետիններին բնորոշ տեսակներ են: Մարզի տարածքի մեծ մասը լեռնային սևահողեր են՝ տափաստանային բուսականությամբ ծածկված, սակայն որոշ վայրերում հանդիպում են նաև կաղնու ոչ մեծ (Բյուրականի մոտ), փշատերևների (Ապարանից հյուսիս, Արագածի լանջերին) անտառակներ:
Ամենատարբեր վայրերում դեռ կարելի է հանդիպել ՀՀ Կարմիր գրքում գրանցված այնպիսի դեղաբույսեր, ինչպիսիք են բուրավետ օշինդրը, բարձր լեռնային երիցուկը, գայլաթաթը, ջուխտակը և այլն:
Բնական էկոհամակարգերը պահպանելու նպատակով 1959 թվականին մարզի տարածքում կազմավորվել է Արագածի ալպյան արգելավայրը: Արագածի բուսական ու կենդանական աշխարհի առանձնացված ալպիական արգելավայրը բնության հատուկ պահպանվող տարածք է, որը նշված է Հայաստանի Հանրապետության 26 արգելավայրերի (պահպանվող տարածքների) շարքում և պաշտպանվում է ՀՀ կառավարության կողմից՝ որպես Արագածի ալպիական արգելավայր:
Արգելավայրը ստեղծվել է Քարի լճի սառցադաշտային և հարակից ալպյան մարգագետինների պահպանության նպատակով: Այն գտնվում է Արագած լեռնազանգվածի 3200-3500 մետր և ավել բարձրություններում՝ զբաղեցնելով 300 հա տարածք, որն իր մեջ ներառում է Քարի լիճը:
Լճի շրջակայքի բուսականությունը մարգագետնային է, որն էլ հենց հանդիսանում է պահպանության հիմնական օբյեկտ: Կարճատև ամռան ամիսներին տարածքի մարգագետինները վերածվում են ալպյան գունագեղ գորգերի:
Արագածոտնի մարզն ընդհանուր առմամբ ունի համեմատաբար անվտանգ ֆաունա: Մարզի տարբեր գոտիներում կաթնասուններից հանդիպում են. Գորշ արջ (Ursus arctos.), որը գրանցված է ՀՀ Կարմիր Գրքում, Եվրասիական կամ Անտառային գայլ (Canis lupus lupus), Սովորական աղվես (Vulpes vulpes) իր 2 ենթատեսակներով՝ անդրկովկասյան և հայկական: Աղվեսները բնակվում են բլրալանջերին կառուցած գետնափոր բներում, զբաղեցնելով գորշուկի հին բները կամ թաքնվում ժայռաճեղքերում և այլ բնական թաքստոցներում։
Երբեմն հանդիպում են նաև Եղեգնակատու (Felis chaus):
Նապաստակներից (Lepus) հանդիպում է Գորշ կամ Եվրոպական նապաստակը (Lepus europaeus), Ոզնիներից (Erinaceidae) ՝ մեծականջ սպիտակափոր և մեծականջ տեսակները, իսկ կրծողներից՝ Առնետների (Rattus) 2 տեսակ. մոխրագույն առնետ և սև առնետ, որոնք ապրում են այգիներում, ջրավազանների ափերին և սնվում մրգերով, սերմերով, միջատներով ու խխունջներով:
Մարզի տարածքում ամենից շատ տարածված են սողուններն ու անողնաշարավորները: Շոգ և չոր նախալեռներում, մինչև 1700, երբեմն 2000 մետր բարձրության վրա՝ չոր կիսաանապատային, տափաստանային, թփուտային կամ նոսրանտառային բուսականությամբ, ժայռոտ և քարքարոտ կենսավայրերում, ինչպես նաև այգիներում տարածված է Գյուրզան (Macrovipera lebetina): Անդրկովկասյան Գյուրզան (Levantine Viper) Հայաստանի ամենախոշոր և ամենավտանգավոր իժն է. որի կծածը խիստ վտանգավոր է թե մարդու, և թե այլ կենդանիների կյանքի համար։
Լեռներում ապրող Սովորական պղնձօձը (Coronella austriaca) տարածված է մարզի կիսախոնավ և խոնավ լեռնատափաստանային, թփուտային ու խոնավասեր նոսրանտառային բուսականություն ունեցող քարքարոտ կենսավայրերում, գետամերձ անտառուտներում և այգիներում։
Մարզի նախալեռներում և ոչ շատ բարձր լեռներում հաճախ է հանդիպում Նյարդային սահնօձը (Coluber najadum), որը լորտուների ընտանիքի լորտուների ենթաընտանիքի օձ է:
Նախալեռնային և ոչ բարձր լեռնային շրջաններում հանդիպում է նույն ենթաընտանիքին պատկանող Շմիդտի սահնօձը (Hierophis schmidti) կամ կարմրափոր սահնօձը, որը տարածված է կիսաանապատային, չոր տափաստանային, թփուտային ու չոր նոսրանտառային բուսականությամբ, ջրամերձ քարքարոտ կենսավայրերում, հաճախ մշակովի տարածքների հարևանությամբ և այգիներում։
Արագածոտնի նախալեռներում և ոչ շատ բարձր լեռներում հանդիպում է Արևմտյան վիշապիկը (Eryx jaculus), որը տարածված է կիսանապատային, տափաստանային, թփուտային կամ նոսրանտառային բուսականությամբ քարքարոտ, կավահողային և ավազուտային չոր կենսավայրերում։ Այն վարում է փորող ապրելակերպ, իսկ գարնանն ու ամռան սկզբին, երբ հողը բավականին խոնավ է, հանդիպում է նաև քարերի տակ, կենդանիների բներում և այլ թաքստոցներում:
Մարզի լեռնային շրջաններում, երբեմն՝ նախալեռներում ևս, հանդիպում է լորտուների ընտանիքին պատկանող Սովորական լորտու կամ Կողինջ (Natrix natrix) կոչվող ոչ թունավոր օձը, որը տարածված է կանգուն և հոսող ջրավազանների ջրամերձ կենսավայրերում, իսկ այգիներում կարող է հանդիպել նաև ջրից հեռու:
Նույնատիպ վայրերում տարածված է նաև Ջրային լորտուն (Natrix tessellata), շախմատօձը, որը իսկական լորտունների (Natrix) ցեղի օձ է:
Երկկենցաղներից կարելի է հանդիպել Լճագորտ (Rana ridibunda), որը տարածված է կանգուն և հոսող ջրավազանների ափամերձ գոտում, չոր ու շոգ նախալեռներից մինչև ցուրտ և խոնավ լեռնային գոտիներում և Կանաչ դոդոշ (Pseudepidalea viridis), որը տարածված է գրեթե ամենուրեք և հիմնականում բազմաքանակ է:
Պոչավոր երկկենցաղների կարգից կարելի է հանդիպել Սալամանդրեր (Salamandridae): Տարածված է Triturus ցեղի 2 տեսակ՝ սովորական տրիտոն և փոքրասիական տրիտոն, որոնք երկուսն էլ գրանցված են ՀՀ Կարմիր գրքում:
Մարզի տարածքում հանդիպող թռչնատեսակներից են. Ականջավոր բուն (Asio otus) Սովորական դրախտապանը (Emberiza citrinella), Վարդագույն սարյակը ( Sturnus roseus) կամ Թթի ղուշը և Անտառային աղավնին (Columba palumbus):
Սպիտակափող սոխակը (Irania gutturalis) և Սապսանը ( Falco peregrinus) գրանցված են ՀՀ Կարմիր գրքում: Վերջինս բնադրող-չվող, գիշատիչ թռչուն է: Բնակվում է ժայռերում, հաճախ զբաղեցնելով ագռավների բները:
