A principios del siglo XXI había al menos 394 especies de mamíferos, 686 especies de aves y más de 56.000 especies de plantas. Alrededor de una cuarta parte de las especies de plantas conocidas en el mundo se encuentran en Brasil. La cuenca del Amazonas, el bosque tropical lluvioso más grande del mundo, incluye castaños altos, innumerables palmeras, ceibas rodeadas de vides y enredaderas, palisandros, orquídeas, nenúfares y el árbol del caucho silvestre.

Al sur de la vasta selva amazónica hay una mezcla de bosques semideciduos y matorrales. Al este hay grandes áreas de matorral espinoso, resultado de suelos generalmente pobres y sequías periódicas devastadoras. A lo largo de la costa húmeda hay muchos árboles de mango, cajú, guayaba, coco y jaca, así como grandes plantaciones de azúcar y algodón, estas últimas indígenas. Dentro de la sabana, en los bosques dispersos y los campos, hay varios arbustos leñosos, lianas y epífitas y una gran cantidad de hierbas.

Las pampas de Río Grande do Sul son extensas praderas. El mate, de importancia económica como bebida, está hecho de las hojas asadas y en polvo de un árbol cosechado extensamente en los estados del sur.

La selva tropical del Amazonas alberga una gran variedad de fauna tropical, que incluye cientos de tipos de guacamayas, tucanes, loros y otras aves de colores brillantes, muchas especies de monos pequeños, anacondas, boas y otras grandes serpientes tropicales, cocodrilos, caimanes y animales tan distintivos como el jaguar, el armadillo, el perezoso y el tapir. Los ríos en esa región abundan en tortugas y exóticos peces tropicales, las pirañas son comunes. En total, se han identificado más de 2000 especies de peces.