Nằm giữa vùng biển - đảo Đông Bắc Việt Nam, Vườn quốc gia Bái Tử Long nổi lên như một phẩm vật vô giá, mà tạo hóa ban tặng cho mảnh đất Vân Đồn ngàn năm lịch sử. Nơi đây không chỉ có non xanh - biển biếc, phong cảnh thơ mộng hữu tình, mà còn chứa đựng những giá trị đa dạng sinh học đặc sắc, hiếm có.
Tới thăm vườn quốc gia, du khách không khỏi ngỡ ngàng về vẻ đẹp hoang sơ, kỳ thú của thiên nhiên với những dãy đảo chạy dài hai bên lạch biển, và đặc biệt hấp dẫn là những cánh rừng nhiệt đới nhấp nhô tầng tán phủ kín trên sườn núi, màu xanh ngút ngàn của cây, của rừng hấp dẫn, lôi cuốn du khách tới mức như mê hoặc, bỗng chốc làm ta quên đi mọi âu lo, toan tính đời thường để được thưởng thức trọn vẹn niềm vui khi hòa mình vào thiên nhiên biển trời Đông Bắc. Những đảo đá như bồng bềnh trên mặt biển với biết bao hình thù kỳ lạ luôn thay hình đổi dạng, gợi cho ta liên tưởng đến dấu tích còn lại của những câu chuyện cổ, không những tạo cho du khách niềm thích thú khi chiêm ngưỡng mà còn làm giàu thêm trí tưởng tượng vốn đã bay bổng của con người. Không chỉ có thế, các hang động khổng lồ trong lòng núi đá vôi, điển hình là hang Cái Đé, một hang luồn lớn nhất vùng Hạ Long - Bái Tử Long, xuyên qua lòng núi với chiều dài 300m, vừa cho ta cảm nhận sức mạnh không cưỡng nổi của thủy thần, vừa đem lại cảm giác huyền bí khó quên cho những ai có đủ bản lĩnh và sức khỏe để khám phá và thám hiểm công trình thiên tạo vĩ đại này. Còn một dáng vẻ khác đầy quyến rũ, nối liền non nước đó là những bãi cát vàng, cát trắng nơi chân đảo. Có những bãi cát nhỏ như e ấp, ẩn hiện nơi chân đảo đá, lại có bãi cát trắng mịn trải dài hàng cây số với vẻ đẹp lộng lẫy tha thiết mời chào.
Cùng với những vẻ đẹp về cảnh quan, Vườn quốc gia Bái Tử Long với sự phong phú về địa hình, địa mạo và địa chất còn là một trong những vườn quốc gia có giá trị đa dạng sinh học cao. Mặc dù tổng diện tích vườn quốc gia không lớn, chỉ trên 15.000ha, nhưng có đủ 3 hệ sinh thái cơ bản: rừng trên cạn, đất ngập nước và biển, với diện tích đủ lớn cho các khu hệ động, thực vật rừng- biển sinh sôi, phát triển.
Hệ sinh thái rừng với diện tích trên 6.000ha bao gồm các quần thể động, thực vật hình thành và phát triển trên đảo đá vôi và đảo đất. Hệ sinh thái rừng trên đảo đá vôi có nhiều yếu tố đặc sắc, bao gồm nhiều loài thực vật chịu hạn với các quần thể thực vật ưu thế thuộc họ dâu tằm, các quần thể phất dụ núi đá chịu hạn, các loài tuế núi đá có khả năng phân bố trong những điều kiện sinh thái cực kỳ khắc nghiệt, ngay cả trên những vách núi dựng đứng. Các loài thực vật đặc trưng như trai lý, tuế đá vôi, lan hài vệ nữ hoa vàng, kim giao núi đá, lát hoa, tắc kè đá; và các loài động vật như khỉ vàng, tắc kè, cao cát bụng trắng. Hệ sinh thái rừng trên đảo đất, chiếm phần lớn diện tích các đảo nổi với các quần thể thực vật thuộc họ sồi dẻ, long não, vang, ba mảnh vỏ, sim, và các loài cây quý hiếm có giá trị kinh tế cao như: lim xanh, re hương, kim giao núi đất, táu mật. Đặc biệt trên các đảo đất do hệ thực vật phát triển và địa hình biển đảo tạo điều kiện tối ưu cho các quần thể thú nhỏ và thú móng guốc phát triển. Vì vậy, hệ sinh thái này có một số quần thể thú với mật độ rất cao như: lợn rừng, hoẵng, nhím, don; các loài quý hiếm gồm: tê tê vàng, khỉ vàng, rái cá thường, rái cá lông mượt, báo lửa, tắc kè, trăn gấm, rắn hổ mang, rắn hổ mang chúa, rùa hộp ba vạch,... Đặc biệt, đây là nơi còn tồn tại một quần thể nai duy nhất trong vùng Đông Bắc Việt Nam.
Hệ sinh thái đất ngập nước với diện tích 1.000ha gồm rừng ngập mặn, bãi triều cát, bãi triều đá và thảm cỏ biển.
Hệ sinh thái rừng ngập mặn là nguồn cung cấp thức ăn vô cùng phong phú cho nhiều loài hải sản, là nơi cư trú, bãi đẻ của các loài tôm, cua, cá, sá sùng,... là nơi ở và kiếm ăn của nhiều loài động vật trên cạn như: các loài thú móng guốc ăn thực vật, các loài khỉ (Macaca sp), nhiều loài chim trong đó có chim di cư và rất nhiều loài côn trùng, đặc biệt là ong mật. Hệ sinh thái rừng ngập mặn với cảnh quan hấp dẫn, đặc sắc, đa dạng sinh học cao là nơi tổ chức hoạt động du lịch sinh thái, giáo dục môi trường và nghiên cứu khoa học. Quần thể thực vật trong hệ sinh thái này mang đặc trưng của vùng Đông Bắc Việt Nam. Chiều cao bình quân của cây thấp, từ 2 đến 3m, nhưng mật độ rất cao, tới trên 10.000 cây/ha. Tổng diện tích 100ha. Rừng ngập mặn phân bố tại một số địa điểm chính như vụng Cái Quýt, vụng Lỗ Hố, vụng Soi Nhụ, vụng ổ Lợn, thung áng Cái Đé, thung áng Cái Lim. Thảm cỏ biển phân bố trên diện tích khoảng 10ha, rải rác tại các khu vực có đáy dạng cát bùn như Chương Di, sông Mang, vụng Lỗ Hố, vụng Cái Đé, vụng Trà Thần, áng Ông Tích. Thảm cỏ biển bao gồm các loài thực vật bậc cao thuộc lớp một lá mầm, bộ thủy thảo. Trong vườn quốc gia đã phát hiện và thu mẫu gồm cả hoa và quả của 2 loài gồm cỏ xoan và cỏ lươn Nhật Bản thuộc họ cỏ lươn. Đây là một hệ sinh thái rất quan trọng vì nó là nơi cư trú và là nguồn cung cấp thức ăn của nhiều loài hải sản quý như ốc nhảy, tôm rảo. Đặc biệt đây là những loại thuộc nhóm cỏ biển mền - món ăn ưa thích của loài cá voi dugong - một loài vật khá phong phú trong khu vực từ những năm 80 của thế kỷ 20 trở về trước.
Hệ sinh thái bãi triều cát và bãi triều đá với dáng vẻ mộc mạc và thô ráp nhưng cũng chứa đựng rất nhiều điều thú vị. Đó là nơi sinh sống của cơ man các loài sinh vật biển mà nổi bật nhất là ngành nhuyễn thể, tạo ra cho vùng đất Vân Đồn rất nhiều sản vật đặc trưng quyến rũ du khách.
Hệ sinh thái biển có diện tích hơn 8.000ha với đặc trưng là hệ sinh thái rạn san hô. Mặc dù san hô Bái Tử Long chỉ chiếm diện tích nhỏ, không có những rạn điển hình, mà chỉ là những rạn diềm chân đảo, song chúng vẫn giữ nguyên vai trò là một hệ sinh thái chủ đạo, có vai trò cực kỳ quan trọng đối với các nguồn lợi thủy sản nói chung. Đây là nơi cư trú, đẻ trứng, ẩn náu, kiếm mồi cho rất nhiều loài hải sản. Hệ sinh thái rạn san hô còn có năng suất sinh học cao, là nguồn sản sinh ra các chất hữu cơ, cung cấp thức ăn không chỉ cho chính nó, cho các sinh vật sống trong rạn mà còn có ý nghĩa cho toàn vùng biển. Vì vậy, đây là nơi lưu trữ nguồn gen của nhiều loài hải sản. Rạn san hô cũng là một hệ sinh thái rất nhạy cảm với những biến đổi của môi trường sống nên nó còn có ý nghĩa chỉ thị môi trường. Do đặc điểm là rạn hở chịu tác động mạnh của sóng và dòng chảy để lộ ra các tảng đá gốc lớn, địa hình đáy gồ ghề nên rạn thường hẹp. Trong vườn quốc gia, các đảo có phân bố san hô thường bị tác động mạnh bởi các động lực biển như sóng và dòng chảy nên địa hình thường dựng đứng và có nhiều đá tảng lớn, do đó san hô phân bố rải rác không tập trung và chủ yếu là san hô dạng khối dạng phủ bám chắc vào đá không bị sóng đánh bật ra khỏi vật bám.
Sự phân bố rộng của san hô phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ, độ muối, địa hình và chế độ thủy động học. Do có nhiều đảo đất nên khu vực phía trong có nhiều trầm tích bùn, chất đáy là bùn cát và sỏi cuội nên không thích hợp cho san hô phát triển. Mặt khác khu vực này gần các cửa sông như Tiên Yên, Cửa Ông, nên vào mùa mưa lượng nước ngọt và bùn đất trên các đảo đổ xuống vẩn đục và ngọt hóa làm cho san hô không phát triển được. Sự phân bố theo độ sâu của san hô cứng cũng phụ thuộc vào nhiều yếu tố như địa hình (độ nghiêng, nền đáy, độ sâu), độ trong và cường độ thủy động lực, quan trọng nhất là độ muối và độ trong của nước biển vì trong san hô có chứa hàng triệu tế bào tảo Zooxanthellae cộng sinh, nhờ năng lượng mặt trời tảo quang hợp tạo nguồn thức ăn rất quan trọng cho san hô và tăng sự vôi hóa. Do ảnh hưởng của độ đục cao, độ trong thấp nên san hô không vươn xuống sâu. Đồng thời chất đáy thường có nhiều trầm tích bùn nên san hô ở khu vực này không vươn xuống sâu quá 8m so với 0mHĐ.
Với đa dạng hệ sinh thái, đa dạng loài và nguồn gien có giá trị rất cao, bao gồm 1.909 loài động thực vật. Trong đó, hệ sinh thái rừng có 1.028 loài gồm các nhóm thực vật bậc cao có mạch, thú, chim, bò sát, lưỡng cư. Hệ sinh thái biển và đất ngập nước có 881 loài gồm thực vật ngập mặn, rong biển, thực vật phù du, động vật phù du, giun đốt, thân mềm, giáp xác, da gai, san hô, cá.
Tổng số loài quý hiếm của Vườn quốc gia Bái Tử Long lên đến 102 loài, trong đó có 72 loài động vật và 30 loài thực vật được ghi trong sách đỏ Việt Nam 2007 và Nghị định 32 của Chính phủ quy định các loài động thực vật được ưu tiên bảo vệ. Điển hình là một số loài như: lát hoa, gội nếp, trai lý, lá khôi, bình vôi hoa đầu, bồ câu nâu, khỉ vàng, báo lửa, nai, rái cá, rùa hộp ba vạch, tắc kè, kỳ đà hoa, trăn đất, rắn hổ mang, rắn hổ mang chúa... Động vật biển có cá heo trắng Trung Hoa, cá Ông Chuông, tu hài, trai ngọc, bào ngư, sá sùng và đặc biệt là 2 loài rùa biển (vích và đồi mồi).
Với những giá trị thiên nhiên trên, Vườn quốc gia Bái Tử Long thực sự là kho báu vô giá của quốc gia và nhân loại. Xác định rõ nhiệm vụ nặng nề và vẻ vang trong việc bảo vệ và phát huy tiềm năng của di sản thiên nhiên này, cán bộ Vườn quốc gia Bái Tử Long đã và đang từng ngày vượt qua những khó khăn thách thức để bảo vệ tận gốc mọi nguồn tài nguyên. Tuy nhiên, trong quá trình thực hiện nhiệm vụ, còn rất nhiều khó khăn thách thức, đòi hỏi cả tập thể phải nỗ lực hơn nữa, đồng thời cũng rất cần sự ủng hộ, giúp đỡ của các cấp, các ngành từ Trung ương đến địa phương và các tổ chức trong nước, quốc tế, để sự nghiệp bảo tồn những giá trị đặc sắc này ngày càng phát triển bền vững.