Flóra:
Celý tok je lemován lesními porosty, které jsou částečně přirozeného charakteru. Zejména v jeho v horní části nad 800 m n. m. jsou porosty zachovalejší. Maloplošně, na prudkých svazích koryta potoka, se vyskytují zbytky suťových lesů s javorem klenem (Acer pseudoplatanus), jeřábem ptačím (Sorbus aucuparia) a bukem lesním (Fagus sylvatica). Většina horní části toku prochází zbytky zachovalých bukových porostů pralesovitého charakteru. V dolní části převažují většinou porosty sekundární, s převahou smrku ztepilého (Picea abies), méně časté jsou druhově chudé kyselé bučiny. Břehové porosty Bučacího potoka patří ke společenstvům vysokostébelných niv třídy Mulgedio-Aconitetea. Jsou velmi zajímavé co do druhového složení cévnatých rostlin, vyskytují se zde např. oměj tuhý moravský (Aconitum firnum subsp. moravicum) a kamzičník rakouský (Doronicum austriacum). Na ostřikovaných stanovištích je bohatě vyvinuté mechové patro s několika vzácnými a ohroženými druhy epilithických a epixylických i epifytických společenstev bryofyt, nalezeny zde byly např. stěkovec široký (Riccardia latifrons), šikoušek zelený (Buxbaumia viridis), Hypnum pallescensa další.
Fauna:
a území rezervace byly doposud provedeny podrobnější zoologické průzkumy některých skupin bezobratlých a ptáků. Z hydrobiologického hlediska je významný výskyt chrostíků Wormaldia copiosa (nový druh pro Moravu) a Rhyacophila philopotamoides. Faunisticky význačné druhy brouků představují např. typické vlhkomilné druhy střevlíčků Nebria jockischi hoepfneri a Nebria rufescens, žijící v hrubém štěrku na břehu potoků. Na území PR se vyskytují dvě odlišné ekologické skupiny motýlů. Druhy lemových porostů potoka a bezlesých enkláv zde reprezentují např. batolec duhový (Apatura iris) a b. červený (Apatura ilia), babočka osiková (Nymphalis antiopa) a přástevník hluchavkový (Callimorpha dominula). Píďalka mokřadní (Eulithis testata), píďalka žlutohlavá (Ecliptopera capitata) a píďalka síťkovaná (Eustroma reticulata) se vyskytují i ve skupině druhů bukových porostů, k jejichž typickým zástupcům patří např. martináček bukový (Aglia tau), štětconoš ořechový (Calliteara pudibunda), lišejníkovec žlutokrajný (Eilema depressa), píďalky kropenatec vrbový (Plagodis pulveraria), různorožec černopásý (Alcis bastelbergeri), píďalka zakouřená (Lampropteryx suffumata) a další.Z malakozoologického pohledu jsou hlavním předmětem ochrany společenstva rozsáhlých svahových průsaků s bujnou nitrofilní bylinnou vegetaci a také lesní celky v okolí soutoku pramenic Bučacího potoka, které vykazují některé atributy pralesovitých porostů. Z ohrožených druhů epigeické složky malakofauny je možné jmenovat několik suťomilných nebo vlhkomilných plžů, např. skelnatku stlačenou (Oxychilus depressus), sklovatku rudou (Daudebardia rufa), řasnatku nadmutou (Macrogastra tumida) a vřetenatku nadmutou (Vestia turgida), z dendrofilně žijících druhů pak modranku karpatskou (Bielzia coerulans).Z ornitologického hlediska se jedná o významné hnízdiště vzácných a ohrožených druhů ptáků, žijí zde např. strakapoud bělohřbetý (Dendrocopos leucotos), holub doupňák (Columba oenas), datel černý (Dryocopus martius), kos horský (Turdus torquatus), jeřábek lesní (Bonasa bonasia), sluka lesní (Scolopax rusticola), lejsek šedý (Muscicapa striata), ořešník kropenatý (Nucifraga caryocatactes), skorec vodní (Cinclus cinclus). Dosud zde bylo zaznamenáno 37 druhů ptáků. Oblast Smrku je trvalým biotopem rysa ostrovida (Lynx lynx) a přitahuje další velké šelmy, které do Beskyd přecházejí ze Slovenských hor - medvěda hnědého (Ursus arctos) a vlka (Canis lupus).
Neživá příroda:
Území je součástí vnějšího flyšového pásma Západních Karpat. Geologický podklad je tvořen flyšovými komplexy slezské jednotky, převážně godulského souvrství, v němž se střídají vrstvy odolného godulského pískovce s vrstvami snadněji zvětrávajících a erodujících břidlic. Dno potoka a přilehlé části pokrývají svahové sedimenty vzniklé jako produkt intenzivního mrazového zvětrávání a transportních svahových mechanismů. Příkré údolní svahy Bučacího potoka jsou zpestřeny výchozy godulských pískovců.
