Morro de São Paulo tiene un ambiente natural riquisimo y considerando los años desde su colonización, está muy bien preservado. Parte considerable de la isla mantiene su cobertura vegetal original, sea la mata, manglares o restinga. Desde 1992 las islas de Tinharé y Boipeba forman una área de protección natural, poca cosa ha cambiado en función de eso.
La parte mas alterada, además de pequeñas áreas urbanizadas, son los cocoteros, que originalmente era la flora. La primera actividad comercial relacionada a este ambiente remonta los origenes de Brasil, con la extracción del árbol que otorga el nombre al pais, pau-brasil. Después, la costa del litorál fue ocupada por los cocoteros que los portugueses trajeron de la India.
La Mata Atlántica, todavia existente, es caracterizada por su enorme biodiversidad. Son infinidad de especies vegetales, no solamente árboles, también enredaderas, bromélias, orquídeas, palmeras y arbustos. También hay enorme diversidad de insectos y hongos, además de considerable número de aves, reptiles, anfíbios y algunos mamíferos de porte pequeño. Hoy esta floresta tiene un gran número de senderos, que una vez por año llevan los recolectores de las palmeras de piasaba, para la extracción de fibra de esta planta.
Los manglares, en contraste con la Mata Atlántica, tienen una diversidad vegetal ínfima: en todo el planeta hay solamente cuatro especies vegetales en este ambiente, siendo que aqui ocurren apenas dos, o mangue-rojo y mangue-blanco. Las dos que no ocurren aqui son mangue-negro y mangue-de-botão. Pero este ambiente, por almacenar gran cantidad de materia orgánica, y estar sujeto a inundaciones de agua de mar, es riquisimo en fauna, de crustáceos, como las diversas especies de cangrejos, los moluscos, como la lambreta y la ostra, y pescados. Gran parte de las especies de pescados consumidos por el hombre pasan los períodos iniciales de su vida protegidos en los manglares, escondidos de los depredadores del mar abierto.
Hay otro clima que a primera vista parece pobre, pero que en realidad abriga gran número de especies, tanto animales como vegetales, que es la Restinga. La fisonomia de este microclima es considerablemente variada, desde la vegetación rastrera, hasta arbustos, bañados y florestas de porte bajo. Existe innumerables especies de bromélias, y se caracteriza por la influencia marina directa.
Los cocoteros, por haber sido originalmente plantados, hoy, en las áreas que están mas abandonadas, se integran bien al ambiente natural. Muchas especies animales circulan por sus copas. Es el lugar mas fácil para encontrar los cangrejos guaiamuns, los monitos micos y diversas aves.