A Persina Természeti Park növényvilága igen gazdag. Több mint 100 algafaj, körülbelül 20 moha- és gombafaj, valamint megközelítőleg 500 magasabb rendű növényfaj található a területen. Közülük 30 fajt tartanak nyilván a bulgáriai Vörös Könyvben, 24 faj szerepel az ország biológiai sokféleségről szóló törvényében, és 12 fajnak van nemzetközi védelmi státusza. Körülbelül 300 gyógynövényfaj lelhető fel a területen. Különlegesen értékesek a füzes életközösségek. Olyan ritka fajok képviseltetik itt magukat, mint a tündérrózsa (Nymphaea alba), a vízitök (Nuphar lutea), a mételyfű (Marsilea quadrifolia), a nyári tőzike (Leucojum aestivum), a tündérfátyol (Nymphoides peltata), és a sulyom (Trapa natans).

A Persina állatvilága is gazdag és változatos. Körülbelül 1100 állatfaj képviseli, melyek között 770 gerinctelen, 67 hal, 11 kétéltű és 17 hüllőfaj található meg. Tipikus emlősfajok a vaddisznó, a görény és az őz. A Persina Természeti Parkban előfordul a Berni Egyezményben is szereplő, globálisan veszélyeztetett faj, az európai vidra is.

A park leghatalmasabb értéke a madárvilága. Több mint 200 faj él itt, amelyek többsége védettséget élvez. A Belene szigetcsoport és a védett területek fontos szaporodási, táplálkozási és fészkelő helyet jelentenek a vízimadarak számára az egész év folyamán. A szigetcsoporton több mint 120 madárfaj megtalálható. Közülük negyven faj szerepel a bolgár Vörös Könyvben, 62 faj pedig európai szinten is védendő (SPEC//Birdlife International, 2004). Öt faj szerepel a SPEC1 listán, mint a globálisan veszélyeztetett faj, 15 faj pedig a SPEC2 listán, Európában veszélyeztetett fajként. A SPEC3 listán az itt élő fajok közül 43 található meg. A Persina Természeti Park a vízimadarak paradicsoma. A persin-szigeti mocsarak olyan ritka és veszélyeztetett fajoknak nyújtanak otthont, mint a cigányréce (Aythya nyroca),a vörösnyakú vöcsök (Podiceps grisegena), a feketenyakú vöcsök (Podiceps nigricollis),a bütykös hattyú (Cygnus olor),és a fattyúszerkő (Chlidonias hybrida).A sziget közelében kormorán, kócsag és kanalasgém fészektelepek találhatók.

A Duna alacsony vízállása idején homokzátonyok bukkannak fel a szigetek között. Ezek a zátonyok a pelikánok, nyári ludak, kormoránok és sirályok kedvelt pihenőhelyei. A tél folyamán a terület több ezer nagy lilik gyülekezőhelye, de megjelennek ilyenkor olyan világszerte veszélyeztetett fajok is, mint a vörösnyakú lúd, vagy a kis lilik. Ahogy korábban említettük, Persina valóságos paradicsom a vízimadarak számára.

A Persina Természeti Park egyik jelképe a rétisas, mely Bulgária egyik legritkább fészkelő madara. Országszerte mindössze néhány költő pár található. A faj fokozottan érzékeny az emberi zavarásra és jelenlétre. Így, védelmük érdekében a Kitka és Milka természetvédelmi területeken mindenféle emberi tevékenység szigorú korlátozását kellett elrendelni.