Fenomen sustava jezera proslavio je otok Mljet širom svijeta. Veliko jezero površine 145 hektara, te dubine do 46 metara i Malo jezero površine 24 hektara i dubine do 29 metara, svojim tajnama privlače prirodoslovce, te i druge znatiželjnike i zaljubljenike u prirodu različitih profesionalnih i osobnih usmjerenja.
Bujna vegetacija otoka, poglavito područja Nacionalnog parka, pribavila je Mljetu atribut "zelenog otoka". Danas na Mljetu raste čak pet različitih tipova šuma. Ostaci mediteranske prašume, izvorne šume crnike, prisutni su samo fragmentarno, a najbolje su očuvani kao niska šuma panjača u predjelu Velika dolina. U drugim područjima ta je šuma nadomještena makijom, garizima, kamenjarima, te prostranim šumama brzorastućeg alepskog bora koji je preuzeo primat nad biljnim vrstama drugačijeg senzibiliteta. Uz šume, biološki su osobito značajna i neka druga staništa: priobalne pješčane dine, strme i visoke obalne stijene kao i one u unutrašnjosti otoka, te bilje obalnih grebena.

Specifičnost faune Mljeta je odsutnost zmija otrovnica poradi prisutnosti indijskog mungosa. Dosad je na otoku zabilježeno ukupno pet vrsta zmija i šest vrsta guštera. Njima se hrani i na Mljetu najveća dnevna grabljivica, orao zmijar. Također je izuzetno bogatstvo ptica pjevica. U šumama nalazimo i neke ptice koje su rijetke na otocima, poput šojke, sive muharice i šumskog zviždaka.

Tu živi i sivi puh kojeg sve više potiskuje mediteranski štakor, a malobrojnim obrađenim poljima sve više gospodari divlja svinja, novi stanovnik otoka. Vode Mljeta, još i danas poznate kao oceanografski živo područje, nekad su bile omiljeno obitavalište sredozemne medvjedice. Uprava Nacionalnog parka nada se da će svojim budućim nastojanjima ponovno uspjeti naseliti ovog ugroženog sisavca u vode zaštićenog akvatorija.