Örön linnakesaari on Saaristomeren kansallispuiston mittakaavassakin erityinen kohde. Kokoa saarella on runsaat kaksisataa hehtaaria, vaikkakin alueeseen voidaan vielä laskea pääsaarta ympäröivät merialueet luotoineen ja pikkusaarineen. Tyypillisen saaristoluonnon lisäksi saarelta löytää myös ainutlaatuisia luontotyyppejä. Näistä arvokkaimmat ovat korvaamattomat paahdenummet ja hiekkarannat, jotka ovat säilyneet saaren ollessa suljettuna linnakkeena.
Sekä paahdenummia että rantoja koristavat useat harvinaiset kasvit. Näistä harvinaisimpia ovat paahdealueilla esiintyvät lännen- ja etelänkylmänkukka. Hiekkarannoilta löytyy Atlantin tyyppikasveja, joista monet ovat Suomen luonnossa äärimmäisen harvinaisia, esimerkkinä merivehnä, hietikkosara ja rantakaura. Rantojen näyttävin kasvi on ehdottomasti Suomessa muutoin harvinainen merikaali, jonka Örön esiintymä on Suomen laajin.
Saaren kangasmetsistä löytyy myös useita Salpausselälle tyypillisiä lajeja, joista monet ovat vähentyneet mantereella viime vuosina. Näistä näyttävimmät ovat esimerkiksi harjuilla runsaina kukkivat kissankäpälät ja männiköiden suojissa kasvavat tähtitalvikit. Muita kasviharvinaisuuksia edustavat muun muassa saaren eteläpäässä purppuranpunaisena kukkiva laukkaneilikka ja hiekkarannoilta hyvin harvakseltaan löytyvä, piikikäs meriotakilokki.
Erikoiset kasvit tuovat mukanaan myös erikoisen perhoslajiston, joista monet ovat uhanalaisia ja mantereella harvinaisia. Suotuisilla paikoilla, esimerkiksi paahdealueiden kangasajuruohokentillä, monet Suomen mittakaavassa harvinaiset lajit, esimerkiksi kenttäkirjokoisa, ovat alueen runsaslukuisimpia perhosia. Keski- ja loppukesän näyttävimpiin lajeihin kuuluvat komeimmat päiväperhosemme, kuten Örön lähialueilla lisääntyvä apolloperhonen. Muista näkyvistä hyönteisistä saattaa paahdenummilla törmätä esimerkiksi erikoiseen niittysuppilohämähäkkiin, joka kutoo suppilolla varustetun verkkomattonsa nummien ajuruohokasvustoon.
Linnustollisesti Örö on muutontarkkailijan unelma. Eteläinen sijainti avomerellä sopii usean lajin muuttoreittiin, ja saaren runsas kasvillisuus houkuttelee saarelle paljon levähtäjiä. Esimerkiksi arktisten lintujen muuttoreitti osuu useasti Örön tienoille. Levähtäjistä erikoisimpiin kuuluvat harvalukuiset varpuslinnut, kuten pikkusieppo, idänuunilintu ja useat yölaulajat. Saarella on varsin lyhyellä seuranta-ajalla tavattu useita harvinaisuuksia. Esimerkiksi kesäkuukausia Örön sijainti sopii mainiosti riuttatiiran havaitsemiseen, jonka lähimmät pesimäpaikat löytyvät Viron rannikoilta.
Saaren pesimälinnustoon kuuluu myös useita harvinaisuuksia. Näistä näkyvimmät ovat kesäkuun laulutaituri, kultarinta, joka on saarella erityisen runsas pesimälintu. Erikoisimpiin pesimälintuihin kuuluu myös ulkosaariston harvinaisimpiin varpuslintuihin kuuluva kirjokerttu, jonka löytää helpoiten kesäkuun alussa, jolloin koiraslinnut esittelevät laululentoaan avoimilla pensaikoilla.