Östra Vätterbranterna utsågs till biosfärområde år 2012 och landskapet rymmer en intressant biologisk mångfald. På bara några kilometer kan klimatet skifta mellan fyra olika odlingszoner, vilket skapar unika ekologiska förutsättningar. Vättern spelar en avgörande roll för det lokala klimatet och möjliggör exempelvis fruktodling i Gisebo och Gränna, några av Sveriges största fruktodlingsområden, vilket är ovanligt på denna breddgrad.
Här samsas ädellövskogar med barrskogar, vilket gör biosfärområdet särskilt värdefullt för bevarandet av biotoper knutna till lövträd. Området utgör därmed en tydlig ekologisk gränszon mellan Vätterns lövträdsdominerade landskap och Småländska höglandets barrträdsrika miljöer. Symbolarten hasselmusen, som lever i detta gränsland, illustrerar denna särpräglade ekologiska blandning.
Även vattenmiljöerna är centrala. Förutom Vättern ingår flera andra djupa sjöar i biosfärområdet. Vättern hyser 31 olika fiskarter, däribland den karaktäristiska vätternröding, en viktig symbolart, samt arter som överlevt sedan istiden, såsom harr och flera kräftdjur. Strändernas insektsfauna är särskilt intressant, med likheter med flodmiljöer i norra Sverige snarare än med insjömiljöer i södra delen av landet. I ravinerna längs Vättern finns dessutom Skandinaviens enda kända förekomst av den hotade större barksnäckan.
Djurvärlden i området är rik och innefattar flera rödlistade arter. Ett framträdande exempel är pilgrimsfalken, som häckar i närliggande Omberg. Sammantaget är Östra Vätterbranterna av riksintresse för naturvården, inte bara för sin biologiska mångfald, utan också för det unika mötet mellan olika naturtyper.
