Gaujas nacionālā parka teritorijā sastopama plaša dabas daudzveidība – tajā bagātīgi pārstāvēta gan dzīvā, gan nedzīvā daba. Nacionālā parka nozīmīgākā daļa ir Gaujas senieleja, kas kopā ar pieteku ielejām veido vienu no teritorijas unikālākajām ainavām.
Gaujas NP teritorijā pārstāvētas gandrīz visas Latvijai raksturīgās dabiskās ekosistēmas – meži, dabiskie zālāji, purvi, upes, ezeri, kā arī tādi ģeoloģiskie objekti kā smilšakmens un dolomīta atsegumi un alas.
Gaujas NP atrodas divas trešdaļas Latvijā zināmo alu. Nacionālā parka teritorijā atrodas arī augstākā Latvijas ala un lielākā grota Baltijā - Gūtmaņala.
Gaujas NP ir bagāts mežiem. Tie aizņem nedaudz mazāk kā pusi no kopējās teritorijas platības. Nacionālā parka teritorijā sastopami gandrīz visi meža tipi, kādi raksturīgi Latvijai - gan priežu, gan egļu meži, bet sastopamas arī samērā plašas ozolu, apšu un ošu audzes, kas īpaši raksturīgas senielejas posmam pie Siguldas. Senielejā ir arī vislielākais veco mežu īpatsvars visā Latvijā.
Gaujas NP teritorijā atrodas aptuveni 90 ūdenstilpes – ezeri, dzirnavezeri, atteku ezeri un vecupju ezeri.
No purviem, visnozīmīgākais Gaujas NP teritorijā ir Sudas purvs – tajā konstatētas vairākas retas augu sugas.
Gaujas NP sastopamas gandrīz 900 augu sugas, no kurām 67 ir retas un apdraudētas. Gaujas NP teritoriju apdzīvo 149 putnu sugas un 48 zīdītāju sugas.
Gaujas NP konstatētas gandrīz visas Latvijā sastopamās sikspārņu sugas, kas ir aizsargājamas. Sikspārnis arī izvēlēts par Gaujas NP simbolisko dzīvnieku.
