Au niveau floristique, les plantes à fleurs présentent le plus grand nombre d’espèces : on en compte 10 801 dans tout l'outre-mer. Mais ce ne sont pas les seules espèces végétales : on compte également plusieurs milliers d’espèces de mousse, de lichens ou encore d’algues.

Du côté de la faune, c’est chez les invertébrés que se trouve la plus grande diversité : on compte plus de 13 000 espèces de coléoptères et plus de 8 000 espèces de papillons ! Les mollusques sont également un groupe très diversifié, représentés aussi bien en milieu marin qu’en milieu terrestre et en eaux douces.

Chez les vertébrés, on dénombre 5 247 espèces de poissons, 1 401 espèces d'oiseaux, 383 espèces de reptiles, 295 espèces de mammifères et 137 espèces pour les amphibiens.

Ces chiffres sont en perpétuelle évolution à mesure de la progression des connaissances scientifiques, de nouvelles espèces sont découvertes chaque année. Une importante disparité est observée entre le nombre d'espèces terrestres et d'espèces marines répertoriées : près de 80 % des espèces inventoriées sont terrestres ou d'eau douce. Si cela traduit en partie une réalité biologique, cela illustre également la difficulté d'acquérir des connaissances sur les espèces marines

Sur les quelques centaines d’espèces de mammifères indigènes recensés, la plupart des espèces terrestres se trouvent en Guyane. On y rencontre par exemple le jaguar, le paresseux à deux doigts et plusieurs espèces de primates. Très peu de mammifères terrestres sont naturellement présents sur les îles et il s’agit quasiment uniquement de chauves-souris. Les autres mammifères recensés sont des espèces marines comme les baleines, les dauphins et les phoques.

De nombreuses espèces de mammifères ont été introduites par l’homme sur les îles et sont devenues envahissantes : chats, rats, souris, lapins, cerfs, chiens, chèvres… Ces introductions sont à l'origine de grandes perturbations pour les écosystèmes fragiles de ces territoires, et ont engendré l'extinction de nombreuses espèces.