Flora u Parku prirode Persina relativno je bogata i uključuje više od 100 vrsta algi, dvadesetak vrsta mahovina i gljiva i otprilike 500 vrsta viših biljaka. Trideset vrsta upisano je u bugarsku Crvenu knjigu, 24 su navedene u Zakonu o bioraznovrsnost, a 12 vrsta ima međunarodni status zaštite. Postoji otprilike 300 vrsta lekovitih biljaka. Posebnu vrednost imaju zajednice vrba. Predstavnici ugroženih vrsta su: beli lokvanj (Nymphaea alba), žuti lokvanj (Nuphar lutea), četvorolisna raznorotka (Marsilea quadrifolia), prolećni dremovac (Leucojum aestivum), mali lokvanj (Nymphoides peltata) i vodeni orašak (Trapa natans).

Fauna Parka prirode Persina takođe je bogata i raznolika. U Parku se može pronaći oko 1 100 životinjskih vrsta, uključujući više od 770 vrsta beskičmenjaka, 67 vrsta riba, 11 vrsta vodozemaca i 17 vrsta gmizavaca. Tipični sisari su divlja svinja, evropski tvor i srna. U Parku prirode može se pronaći i globalno ugrožena evropska vidra, koje je navedena u Bernskoj konvenciji.

Najveću vrednost Parka predstavljaju ptice. U parku postoji više od 220 vrsta ptica i gotovo sve imaju zaštićeni status. Kompleks belenskih ostrva i prostor zaštićenog područja predstavljaju važno mesto za hranjenje, razmnožavanje i boravak rečnih ptica tokom cele godine. Kompleks izdržava više od 120 vrsta ptica. Četrdeset ih je upisano u bugarsku Crvenu knjigu, dok su 62 vrste važne za zaštitu na nivou Evrope (SPEC/Birdlife International, 2004). Pet vrsta ima status SPEC1 kao globalno ugrožene vrste, 15 vrsta ima status SPEC2 kao vrste ugrožene u Evropi, a 42 vrste imaju status SPEC3.

Park prirode Persina je raj za rečne ptice. Močvare na ostrvu su dom mnogim vrstama retkih i ugroženih ptica kao što su patka njorka (Aythya nyroca), riđogrli gnjurac (Podiceps grisegena), crnogrli gnjurac (Podiceps nigricollis), crvenokljuni labud (Cygnus olor) i belobrada čigra (Chlidonias hybrid). Ovde u blizini gnezde se i vranci, bele čaplje i kašikare.

Pri niskom vodostaju Dunava pojavljuju se velika peščana područja između ostrva. To su omiljena mesta za odmor za kudravog nesita, divlju gusku, velikog vranaca i galebove. Tokom zime to područje je okupljalište za jata hiljada lisastih gusaka, među kojima su i dve globalno ugrožene vrste – riđogrla guska i mala lisasta guska. Park prirode Persina zaslužuje naziv raja za rečne ptice.

Jedan od simbola Parka prirode Persina je orao belorepan, jedna od najređih vrsta koja se gnezdi u Bugarskoj. Veruje se da postoji samo nekoliko parova u celoj državi. Orao je vrlo osetljiv na ljudsko prisutvo i smetnju. Stoga su, za njegovu zaštitu, osnovana dva prirodna rezervata – Kitka i Milka – gde je čovekova aktivnost vrlo ograničena.