La cuenca del río Guadarrama y algunos pinares aledaños están catalogados como Lugar de Interés Comunitario (L.I.C.) de la Cuenca del Guadarrama (tiene como objetivo garantizar la biodiversidad mediante la conservación de los hábitats naturales y de la fauna y flora silvestres) . En Guadarrama afecta a prácticamente la totalidad del noreste del término municipal. En las cercanías del río encontramos pinares, vegetación de ribera y pastizales, una flora que esconde animales como las currucas, ruiseñores y oropéndolas, entre otros, y más próximo al agua diferentes anfibios y peces, como ranas, truchas, carpas…

La Peña del Arcipreste de Hita declarada Monumento Natural de Interés Nacional en 1930 a petición de la Real Academia Española, es un afloramiento de roca granítica fracturada que se eleva de forma abrupta sobre el terreno a unos 1.520 metros de altitud. En la base de La Peña se conserva una copia del Libro del Buen Amor, como homenaje a los 600 años de esta obra literaria que describe la belleza de estos parajes en primavera. Se encuentra en el kilómetro 56 de la N-VI, en la subida del Alto del León. Forma parte del L.I.C. de la de la Cuenca del Guadarrama.

El Embalse de La Jarosa incluido en el Catálogo de Protección de Embalses y Zonas Húmedas de la Comunidad de Madrid y contenido parcialmente en la zona de influencia del L.I.C. La vegetación actual del entorno del embalse se caracteriza por el predominio de tres especies de pinos: Pino laricio (pinus nigra), pino resinero (pinus pinaster) y pino albar (pinus sylvestris), que se suceden en altitud, dos de estas especies están recogidas en el catálogo regional de árboles singulares: el pino albar de la Pinosilla y pino laricio de La Hiruela. Junto a los pinos crecen frondosos helechos y gayubas donde se ocultan corzos, tejones, zorros…

Árboles singulares:
Por esta denominación se conocen a aquellos árboles que por su rareza, excelencia de porte, edad, tamaño, significación histórica, cultural o científica, constituyen un patrimonio merecedor de especial protección por parte de la Comunidad de Madrid. Esta categoría de protección es regulada a través del Catálogo Regional de Especies Amenazadas de Fauna y Flora Silvestres (Decreto 18/1992, de 26 de marzo).

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Sotos y riberas. 
Las partes altas de los arroyos de montaña presentan en sus orillas especies como el brezo y en sus aguas frías y limpias habita la trucha arcoíris. Según se desciende las especies empiezan a cambiar y empiezan a aparecer los sauces, que según se va llegando a zonas de menor pendiente conviven con los chopos y los fresnos formando lo que se denomina bosque de galería.

Después del paso por el pueblo de Guadarrama el aspecto del río cambia apareciendo sus aguas más turbias y observando en la orilla menos árboles y nuevas especies de plantas arbustivas y herbáceas como la ortiga (Urtica dioica), zarza, (Rubus ulmifolius), juncos y lenteja de agua (Lemna minor).

Dehesas.
En el municipio de Guadarrama encontramos dos tipos de dehesas: las de fresno (Fraxinus angustifolia) y las de encina (Quercus ilex). En las dehesas de encina aparecen como especies acompañantes el enebro (Juniperus oxicedrus), el cantueso (Lavandula stoechas), mejorana (Thmus mastichina), tomillo, escoba negra y escobilla (Artemisa glutinosa). Y en las dehesas de fresno encontramos roble melojo (Quercus pyrenaica), majuelo (Crataegus monogyna), endrino (Prunus espinosa), encina, escobilla y rosáceas, siendo esta última la dehesa más abundante en el municipio.

Pinares de montaña. 
Entre los pinares de Guadarrama existen tres especies de pinos: pino laricio (Pinus nigra), pino resinero (Pinus pinaster) y pino silvestre (Pinus sylvestris). En las vaguadas, donde hay más humedad edáfica aparece, enebro de la miera (Juniperus oxicedrus), tejo (Taxus baccata), jara pringosa (Cistus ladanifer), sustituida a mayor altitud por la jara estepa (Cistus laurifolius), romero (Rosmarinus officinalis), tomillos ( Thymus zYgis y Thymus masticina), cantueso (Lavandula stoechas), escoba negra (Cytisus scoparius), torvisco (Daphne gnidium), chopo (Populus nigra), sauce (Salix atrocinerea), fresno (Franus angustifolia) y roble melojo (Quercus pirenaica).

Matorral de montaña o piornal.
Las especies dominantes son el piorno (Cystus purgans) y el enebro común o rastrero (Juniperus communis). Podemos encontrar también brezos, como el brezo blanco (Erica arbórea) y brecina (Calluna vulgaris). Asociados a estos matorrales aparece los pastizales o praderas de montaña cuyas especies más representativas son: la cañuela (Festuca indigesta), cerrillejo (Hieracium vahlii), cervuno (Nardus stricta), cólquico (Colchium automnale).

En las zonas rocosas se desarrolla una vegetación característica, donde es muy importante los líquenes, pues son los encargados de disgregar la roca cuando desarrollan sus procesos metabólicos, interviniendo activamente en la formación del suelo. Otras especies rupícolas son el sedo (Sedum hirsutum), consueldas (Saxifraga sp.), ombligo de venus (Umbilucus rupestris), narciso (Narcisus rupícola), hierba de San Roberto (Geranium purpureum) y diferentes especies de helechos (Asplenium sp., Polipodium vulgare, etc). 

En el curso medio donde las aguas son más tranquilas, podemos observar, la rana común (Rana perezi) el tritón ibérico (Triturus boscai) y reptiles como la culebra viperina y el galápago leproso (Mauremys caspica). Mamíferos como la rata de agua y el turón (Putorius putorius), y varias especies de murciélagos como el ribereño el común.

Dehesas
Diferentes especies de animales utilizan este ecosistema como hábitat. Ente ellos:

Mamíferos: Lirón careto (Eliomys quercinus) que se refugia en las oquedades de los fresnos, la comadreja (Mustela nivalis), el tejón, la musaraña común, el erizo común (Erinaceus europaeus), y distintas especies de murciélagos como el murciélago común (Pipistrellus pipistrellus) y el murciélago ribereño (Myotis daubentonii) y el Conejo (Oryctolagus cuniculus) y la perdiz (alectoris rufa), que constituyen la base de la alimentación de muchas rapaces.

Aves: nocturnas como el cárabo común (Strix aluco), el mochuelo común (Athene noctua) o el autillo (Otus scops). Las aves rapaces diurnas como el azor, el alcotán (Falco subbuteo), el milano real (Milvus milvus) y el águila culebrera (Circaetus gallicus).
Pequeñas aves como la cogujada común (Galerida cristata), la cogujada montesina (Galerida theklae), el ruiseñor común (Luscinia megarhynchos), el petirrojo (Erithacus rubecula), la curruca zarcera (Sylvia communis), el pito real (Picus viridis), etc. Otras especies de tamaño pequeño como grajillas (Corvus monedula), urracas (Pica pica), rabilargos, arrendajos (Garrulus glandarius) y estorninos (Sturnus unicolor).

Anfibios: Sapo común (Bufo bufo), sapo corredor (Bufo calammita), sapo de espuelas (Pelobates cultripes).

Reptiles: Culebra de escalera (Elaphe scalaris) y la culebra bastarda (Malpolon monspessulanus).

Pinar:
Mamíferos: corzos (Capreolus capreolus), ardillas (Sciurus vulgaris), topillos (Microtus cabrerae), ratones de campo (Apodemus sylvaticus), 

Aves: piquituerto (Loixa curvirostra) y el verderón serrano (Serinus citrinella), pico picapinos (dendrocopos major), carbonero garrapinos (Parus ater), herrerillo capuchino (Parus cristasus), el trepador azul (Sitta europea), reyezuelo sencillo (Regulus regulus), el listado (Regulus ignicapillus). Dos especies de córvidos; arrendajo (Garrulus glandarius) y rabilargo (Cyanopica cyana). En las zonas más alejadas de área de influencia humana podemos encontrar aves rapaces como el águila imperial ibérica (Aquila adalberti), el águila calzada (Hieratus pennatus), el azor (Accipiter gentilis) y el gavilán (Accipiter nissus).

Invertebrados: Mariposas: isabelina (Graellsia isabelae), mariposa monja (Lymantria monacha) o la procesionaria del pino (Thaumetopea pityocampa).

Anfibios: los más representativos son la rana patilarga (Rana ibérica), la ranita de San Antón (Hyla arborea), el sapo partero común (Alytes obstetricans).

Reptiles: como el lagarto verdinegro (Lacerta schreiberi).

Piornal:
Debido a la climatología adversa que predomina en este ecosistema, la fauna asociada no representa gran diversidad de especies, siendo los vertebrados y entre ellos las aves el que presenta más variedad y número de especies.

Aves: destaca el pechiazul (Luscinia svecica) cuya área de distribución se restringe a la Sierra de Gredos y a la de Guadarrama, acentor común (Prunella modularis), roquero rojo ( Monticola saxatilis), roquero solitario (Monticola solitarius).

Otras aves que se pueden localizar en este ecosistema pero no son exclusivas de él pues poseen una gran adaptabilidad a otros ecosistemas son: el pardillo común (Carduelis cannabina), la collalba gris (Oenanthe oenanthe), el acentor común (Prunella modularis), el escribano montesino (Emberia cia), el mirlo común (Turdus merula) y el zorzal charlo (Turdus viscivorus).

Mamíferos: el topillo nival (Chionomys nivalis) o el zorro.

Invertebrados: mariposa apolo (Parnassius apollo) y niña de nácar (Plebicula nivescens).