Ihlara Vadisi' nin baslangiç noktasi olarak kabul edildigi Ihlara Kasabasi' ndan baslayarak gezildiginde yogun ve degisken bir bitki örtüsü izlenmekte, bitkilerin çogunun yöreye özgü olduklari görülmektedir. Bitki cografyasi açisindan bakildiginda bölge, Hasan ve Melendiz Daglari doruklarina kadar Iç Anadolu'nun step bölgesine girmektedir. Derin ve oldukça dar bir kanyon olan Ihlara Vadisi, mikroklimatik yapisi nedeniyle Anadolu'nun kuru ve uzun yaz sicaklarindan daha az etkilenir. Anadolu'nun mesophytic türleri ve Euro-siberian phytogeographic genel türleri vadi boyunca yer yer görülmektedir. Lycopus europeus, Asperugo procumbens, Eupatorium cannabinum, Cirsium canum, Urtica dioica, Pastinaca sativa bu türlere örnek olarak verilebilir. Akdeniz bitkilerinin tipik örneklerinden Galanthus fosteri (Kardelen) daha çok Sümbüllü ve Yilanli kiliselerin çevresinde bulunmaktadir.
        Melendiz Irmagi boyunca gelismis baskin agaç türleri Salix alba (Sögüt), Populus thevestina , ve Populus nigra italica (Kavak)   dir. Irmak kiyisi boyunca yer yer uzanan dar ve küçük yesil alanlarda ise  Carex spp., Juncus spp., Poa pratensis, Ranunculus repens, Lotus corniculatus, Mentha longifolia, Trifolium repens, Torilis ucranica, Plantago major, Plantago lanceolata gibi türler farkli arastirmacilar tarafindan kaydedilmistir.
        Melendiz Irmagindan daha çok faydalanan  Ranunculus sphaerospermus, Polygonum amphibium ve Lysimachia vulgaris su kenarlarinda yer yer yetismektedir. Vadinin dik kaya yariklarinda yetisen Galium incanum, Rhamnus hirtella, Scrophularia libanotica, S. nevshehirensis gibi bazi kaya bitkileri bölgenin dogal türleri içerisinde yer almaktadir.
        Ayrica, Pistacia terebinthus,, Eleagnus angustifolia (Igde), Rosa canina (Yabani gül) Crateagus monogyna (Aliç) ve Rubus sanctus (Bögürtlen) gibi küçük agaç ve çalilar  daha çok Belisirma Köyü ile Ihlara arasindaki bölgede yayilmaktadir. Yakin çevrede görülmeyen Pistacia lentiscus ile yine kültür yoluyla gelistirilmis, Pistacia vera (Antep fistigi) ve Juglans regia (Ceviz) gibi daha fazla sicaklik isteyen bitkilerin vadi içinde yetismis olmasi, Ihlara Vadisi'nin yakin çevresine oranla daha iliman bir iklime sahip oldugunu göstermektedir.
        Vadi fazla engebeli bir yapiya sahip olmadigi gibi, çok farkli habitatlara da sahip degildir. Dar ve derin olarak yarilmis alanlar kuvvetli izolasyon sartlari meydana getirdiginden, bitkilerin aktif ya da pasif yayilisla mekanlarini genisletmeleri genelde mümkün olamamaktadir. Bu nedenle benzeri alanlarda ilk olarak ortama dahil olan bitkiler çevre kosullarindan soyutlanmakta ( neoendemik ) ve yayilislari olmadigindan bulunduklari sahada endemik olarak kalmaktadir.
        Ihlara Vadisi'nde yapilan arastirmalarda 54 familya ve 218 cinsten olusan 364 takson tespit edilmistir. Vadi içinin yogun otlatma altinda olmamasi ve gölge alanlarin fazla olmasi, tür sayisinin yüksek olmasini saglamistir. Bu türlerden 43 ‘nün endemik bitki türü olmasi, bölgenin dogal bitki örtüsünün önemini açik bir sekilde ortaya koymaktadir.

        Yapilan gözlem ve arastirma sonuçlarina göre, bölgede 21 familyaya dahil 35 kus türü saptanmistir. Bu kuslardan 11'i bölgede kuluçkaya yatmaktadir. Ayrica, bölgenin en önemli akarsuyu niteliginde olan Melendiz Irmagi'nda 4 balik türü saptanmistir. Ekonomik degere sahip ve en çok yakalanan tür, yöresel adi Pullu olan Leuciscus cephalus (Tatlisu Kefali) tur. Genellikle Melendiz Irmagi kiyilarinda agaç kök oyuklari ile tas altlarinda gizlenen ve yakalanmasi oldukça zor olan Capoeta pestai (Siraz) yörede Karabalik olarak bilinmektedir. Bu tür Anadolu'da sadece Egirdir ve Beysehir Gölleri ile Mamasin Baraj Gölü'nde bulunmaktadir. Diger bir tatlisu baligi ise ekonomik degeri olmayan Gobio gobio L. (Derekayasi, Yaglica), yöresel adiyla Çaga Mençi' dir. Melendiz Irmagi'nin Ihlara ve Belisirma noktalarinda  yakalanan Nemacheilus angorae (Çöpçü Baligi) ise yöre halki tarafindan Yilan Mençi ya da Cadi Mençi olarak bilinmektedir.         Bölgede görülen memeli hayvanlara, Erinaceaus europaeus (Kirpi), Lepus europaeus (Yaban tavsani), Apodomus sp. (Fare ve siçanlar), Lurta lutra (Kunduz), Canis vulpes (Tilki), Mustela nivalis (Gelincik) magaralarda yasayanlara ise yarasalar örnek olarak verilebilir.
        Bölge, sözü edilen dogal degerlerinden baska, kültürel açidan da büyük bir mirasa sahiptir. Kapadokya'da olusan vadiler ve onlari çevreleyen dik kayalar ile farkli yüzey sekilleri bölgenin kendine özgü mimari tasarimini ve yerlesim karakterini yaratmistir. Yöre insani ilk yerlesimlerden günümüze kadar çevresindeki kayalari olusturan tüf malzemenin kolay oyulabilme özelliginden sürekli olarak yararlanmistir. Yüzyillar boyu çevredeki konut mimarisi jeolojik olusum nedeniyle kaya içi yasami biçiminde devam etmistir. Bölgede bol miktarda bulunan ve kolaylikla islenebilen yöresel tas konut yapiminda ustaca kullanilmistir.
        Hiristiyanligin ilk yillari olan M.S. IV. yüzyilda, Aksaray ve Kapadokya Bölgesi'nde yetisen bazi din adamlari Göreme, Güzelyurt ve Belisirma'yi dini bir merkez haline getirmisler ve Ihlara Vadisi'nin  volkan külü (tüf) kayaliklarinda karsit gruplardan korunmak için kolayca oyduklari mesken, kilise ve sapellere siginarak yasamlarini sürdürmüslerdir. Vadideki yapilar genelde IX. ve XII. Yüzyillar arasinda insa edilmistir.
        Kayitlardan; M.S. XI. yüzyilda Ihlara Vadisi'nde 100 den fazla kilise, 16 manastir, bir çok din egitimi yapilan merkezin oldugu ve 1500'den fazla yerlesim biriminde 80-100 bin civarinda nüfusun yasadigi ögrenilmistir. Bu birimler, yer yer kayalar içine oyulan tüneller ile birbirine baglanmaktadir. Bugün Ihlara Vadisi'nde 12'si ziyaretçiye açik, 105 dolayinda kilise bulunmaktadir. IX. ve XI. Yüzyillara ait olan bu kiliselerden bazilari; Egritas Kilisesi, Kokar, Agaçalti, Pürenliseki ve Yilanli Kilise'dir. Karanlikkale, Sümbüllü ve Karagedik Kiliseleri ise Bölgedeki ayri bir grubu olusturmaktadir. 
        Belisirma çevresinde bulunan Kirkdamalti, Bahaeddin Samanligi, Direkli ve Ala Kiliseleri ise XI. ve XIII. Yüzyillarda yapilmistir. Bölgenin tarihsel geçmisinde ayri bir öneme sahip Selime Kasabasi, Hitit, Asur, Pers, Roma, Bizans, Danismend, Selçuklu, Karaman ve  son olarak Osmanlilar'in etkisinde kalmis olup, günümüzde bu kültürlerin izlerini tasimaya devam etmektedir.