Plantas
Los bosques de pino y roble de Madrean albergan unas 5,300 especies de plantas con flores, una cuarta parte de la flora mexicana. Aunque es difícil medir el nivel de endemismo debido a que los inventarios son incompletos, las estimaciones de alto nivel sugieren que hasta el 75 por ciento de estas especies no se pueden encontrar en ningún otro lugar de la Tierra. El porcentaje real es probablemente algo más bajo que esto, pero sin duda sigue siendo alto.
México es un importante centro de diversidad de pinos y robles, con 44 de las 110 especies de pinos reconocidas y más de 135 especies de robles, más del 30 por ciento de las especies del mundo en este género. De estas especies de robles, más de 85 son endémicas de México. Dos especies endémicas de roble se encuentran solo en la Sierra Madre Occidental, el roble mexicano en peligro de extinción (Quercus carmenensis) y vulnerables Q. deliquescens.Los bosques de la Península de Baja California tienen una importante diversidad de pinos, entre ellos el Pino Azucarero (Pinus lambertiana), que puede crecer hasta 70 metros y produce piñas de 70 centímetros de largo.
exoticas
Aproximadamente 525 especies de aves se encuentran en los bosques de pinos y robles de Madrean, de los cuales más de 20 son endémicos del punto crítico. La mayoría de estas especies endémicas se encuentran en la Sierra Madre Occidental media, el Cinturón Volcánico Transmexicano y el sur de la Sierra Madre Oriental.
Las especies amenazadas que se encuentran en el hotspot incluyen la coqueta de cresta corta en peligro crítico (Lophornis brachylophus), colibrí de cabeza azul en peligro de extinción (Eupherusa cianophrys), Vulnerable colibrí cola blanca (E. poliocerca) y arrendajo enano vulnerable (cyanolyca nana). El pájaro carpintero imperial (Campephilus imperialis), actualmente catalogado como En Peligro Crítico y alguna vez el pájaro carpintero más grande del mundo, ahora casi con seguridad está extinto. El grackle de pico delgado (Quiscalus palustris), una vez endémica de los pantanos alrededor de la Ciudad de México, fue llevada a la extinción a principios del siglo pasado.
De los tres géneros de aves endémicos del hotspot, dos son monotípicos: euptilitis, representado por el quetzal orejudo (E. neoxeno), o Xenospiza, representado por el gorrión de Sierra Madre en peligro de extinción (X. baileyi, ES). El tercer género endémico, el notable Rhynchopsita loros, tiene dos especies, el loro de pico grueso en peligro de extinción (R. pachyrhncha) y el loro frente granate en peligro de extinción (R. terrisi).
Los mamíferos
Se cree que hay cerca de 330 mamíferos en el hotspot, aunque solo seis son endémicos. Incluso con tan pocas especies endémicas, hay dos géneros endémicos, ambos monotípicos: Zygogeomia, representado por la tuza de bolsillo de Michoacán en peligro de extinción (Z. tricopus), o Romerolago, representado por el conejo volcán en peligro de extinción (R. diazí). El conejo volcánico, que es endémico del Cinturón Volcánico Transmexicano que rodea la Ciudad de México, es uno de los conejos más pequeños e inusuales del mundo. Tiene orejas pequeñas y redondas y, a diferencia de otros conejos, emite sonidos agudos y penetrantes.
reptiles
Más de 380 especies de reptiles se encuentran en los bosques de pinos y robles de Madrean, de los cuales casi 40 son endémicos. También hay un género de reptil endémico, radinófanos, que está representada por una sola especie, la graciosa serpiente de montaña (monticola).
Entre los lagartos, hay 50 especies del género esceloporo, seis de las cuales son endémicas, y 14 especies de anolis, dos de los cuales son endémicos. La familia de serpientes Colubridae también está particularmente bien representada, con cerca de 150 especies, más de 15 de las cuales son endémicas.
Anfibios
La diversidad de anfibios en el hotspot es notable, con cerca de 200 especies, de las cuales unas 50 son endémicas. Entre las ranas, hay 38 especies de hila, con nueve endémicas, y 34 especies de eleuterodáctilo, con siete endémicas. Entre las salamandras, que normalmente están restringidas a las zonas templadas del norte, el punto crítico alberga 63 especies de la familia Plethodontidae, con 27 endémicas, y 13 especies de la familia Ambystomatidae, con cinco endémicas.
Peces de agua dulce
Sorprendentemente, dada la característica de "isla del cielo" de gran parte del punto de acceso, hay más de 80 especies de peces presentes aquí, casi 20 de las cuales son endémicas. Esto se debe en parte al hecho de que la fauna de peces en general de México es extremadamente diversa, incluso en elevaciones altas y en regiones semiáridas. Muchas de estas especies provienen de la familia de los pececillos Cyprinidae. En el centro de México, la fauna se compone principalmente de peces adaptados a los lagos en lagos de gran altura que fueron creados por la actividad de las placas tectónicas y el vulcanismo. Estas especies incluyen varios peces vivíparos de la familia Goodeidae y varios pejerreyes del género endémico mexicano. Quirostoma.
Invertebrados
Los invertebrados más conocidos en los bosques de pinos y robles de Madrean son las aproximadamente 160 a 200 especies de mariposas del hotspot, de las cuales unas 45 son endémicas. Quizás la característica más espectacular de la fauna de invertebrados del hotspot es la hibernación anual de millones de mariposas monarca (Danaus plexippo) en los pinares de Michoacán.