Bonaire kent ongeveer 500 soorten planten, te weten struikgewassen, lage boomsoorten en cactusplanten. Een van die lage boomsoorten is de dividivi, die er zeer apart uitziet met zijn door de wind bepaalde vorm.

Opvallend is dat veel plantensoorten en -families door minimaal 1 soort vertegenwoordigd zijn.

De noordelijke helft van Bonaire is meer bebost dan de zuidelijke helft. Deze bossen vormen de resten van een veel dichtere en zwaardere boomgroei. Vanaf de ontdekking van het eiland tot aan het begin van de 20e eeuw werd er helaas op grote schaal hout gekapt. Grote schade werd ook toegebracht door het vele houtskool branden. Houtskool is een exportartikel naar o.a. Curaçao. Ook de geitenteelt levert veel schade op aan de gewassen.

De dierenwereld op Bonaire is vrij beperkt. Bonaire is vooral bekend om de Caribische flamingo. Deze vogel stelt hoge eisen aan zijn leefomgeving; het Pekelmeer op Bonaire is een van de weinige plaatsen op de wereld die nog aan alle eisen voldoet, waardoor ze hier rustig kunnen broeden. Uniek voor het eiland is de geelvleugel amazone papagaai, die echter met uitsterven bedreigd wordt.

Er zijn meer dan 200 soorten vogels op Bonaire te vinden. Op het eiland komt 1 slangensoort voor, de ongevaarlijke zilverslang. Verder komen er nog diverse soorten hagedissen voor. Geiten komt men in zeer groten getale tegen en in mindere mate ezels.

De koraalriffen van Bonaire behoren tot de mooiste van de wereld.

Ook de visstand op het eiland is schitterend: nergens in het Caribische gebied komen zoveel vissen voor. Dit komt vooral doordat de overheid de kuststrook rondom het eiland in 1979 tot beschermd gebied heeft verklaard. Bijzondere zeebewoners zijn de barracuda's (ongevaarlijke soort), een snoeksoort die wel twee meter lang kan worden, en murenen, een slangensoort die ook twee meter lang kan worden en in holen in het koraalrif woont. Een van de mooiste veel voorkomende vissen is de "angelfish". Verder komen er in dit gebied verschillende soorten ongevaarlijke haaien voor.