En cuanto a la Flora diferenciamos 3 zonas:

Las formaciones de matorral: Rodean el roquedo y descienden hasta las orillas de los embalses, donde predomina el Codeso (Adenocarpus complicatus) y la Retama Blanca (Citisus multiflorus).

En este espacio sobresalen algunos pies de encina y alcornoques como vestigio de lo que fue una zona más arbolada. En las laderas que culminan en los berrocales, aparece uno de los elementos vegetales más interesantes de Los Barruecos: los bosquetes de Galaperos, Piruétanos o Perales Silvestres (Pirus bourgaeana). En las umbrías que proporcionan los huecos de las rocas destaca una especia endémica, la Scrophularia schousboei. Es abundante también cerca de las piedras graníticas la Dedalera (Digitalis thapsis) y emergiendo de entre estrechas fisuras, la Clavelina (Dianthus lusitanicus). En los bordes del matorral aparece el Torvisco (Daphne gnidium).

Dedalera. Digitalis thapsis

Las formaciones ligadas a las zonas húmedas: Generalmente sobre las praderas húmedas, presenta especies como ranúculos, los narcisos y algunas orquídeas. En las orillas encharcadas crecen los Juncales de Scirpus holoschoenus y sobre el agua florecen los Ranúculos Acuáticos (Ranunculus aquatilis) y las Lentejas de Agua (Lemna minor).

Ranúnculo acuático. Ranúnculus aquatilis

Las formaciones pseudoestepáricas: Predominan en ellas el cultivo de gramíneas alternando con el de leguminosas, acompañadas de las denominadas malas hierbas de los cultivos, entre ellas el Cenizo (Chenopodium sp.) En Los Barruecos encontramos varias especies que tradicionalmente han sido recolectadas para su consumo, entre ellas el Cardillo (Scolymus hispanicus), el Espárrago (Asparagus sp.), la Pamplina (Montia fontana) y la Achicoria (Chicorium intibus).

Espárrago. Asparagus sp.

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La Fauna de los Barruecos es muy abundante, dada la especial situación geográfica del Monumento Natural. Se halla entre dos Espacios Naturales como son las ZEPAS de los Llanos de Cáceres y la Sierra de San Pedro, lo que permite observar especies que habitando en dichas zonas se acercan a cazar o beber en las charcas de Los Barruecos.

 
Entre las rapaces que campean por el territorio están el Águila Culebrera (Circaetus gallicus), el Águila Calzada (Hieraaetus pennatus) y los milanos Negro (Milvus migrans) y Real (Milvus milvus). Algunas especies esteparias se adentran desde las zonas aledañas, así ocurre con el Sisón (Tetrax tetrax), el Aguilucho Cenizo (Circus pygargus) y la Liebre (Lepus capensis).

Sin embargo el elemento más característico de la fauna en Los Barruecos es la colonia de Cigüeña Común (Ciconia ciconia) instalada en lo alto de las rocas. Más de 30 nidos coronan los bolos graníticos, ubicándose la zona de mayor concentración en torno a las Peñas del Tesoro.

Águila Calzada. Hieraaetus pennatus

Protegidos por la vegetación y el amparo de las rocas construyen sus cubiles mamíferos como el zorro y el conejo, y el más grandes de los lagartos ibéricos: el Lagargo Ocelado (Lacerta lepida), verdadero depredador de las grietas que al ser de sangre fría es fácil de observar soleándose sobre el granito.

Lagarto ocelado. Lacerta lepida

En los huecos que la erosión ha formado instala su nido la Golondrina Dáurica (Hirundo daurica) y al anochecer entre la penumbra destaca la figura del Mochuelo Común (Athene noctua). Entre las especies de aves que pueblan el matorral las más abundantes son la Curruca Cabecinegra (Sylvia melanocephala) y la Tarabilla Común (Saxicola torquata), y entre los reptiles la Lagartija Colilarga (Psammodromus algirus) y la Colirroja (Acanthodactylus erythrurus).

El ecosistema acuático está dominado por la Tenca, especie muy apreciada gastronómicamente en toda la comarca. Otros pobladores de las aguas son la Culebra de Agua (Natrix maura), el Galápago Leproso (Mauremys caspica), la Rana Común (Rana perezi), el Gallipato (Pleurodeles waltl) y el Tritón Ibérico (Triturus boscai).

Galápago leproso. Mauremys caspica

Las aves que más fácilmente se pueden observar en este medio son el Ánade Real (Anas platyrhynchos), el Somormujo Lavanco (Podiceps cristatus), la Garza Real (Ardea cinerea), la Garcilla Bueyera (Bubulcus ibis), el Zampullín Chico (Tachybaptus ruficollis), la Focha Común (Fulica atra) y en tiempo de invernada el Cormorán Grande (Phalacrocorax carbo).

La Nutria (Lutra lutra) y la Rata de Agua (Arvicola sapidus) excavan sus guaridas bajo el agua, dejando algunas entradas en superficie.

Una gran variedad de insectos revolotean sobre la vegetación y cerca de la superficie del agua, algunos tan vistosos como las mariposas, Macaón (Papilio machaon), Chupaleches (Iphiclides podalirius) y Limonera (Gonepterix sp); así como también Nemópteros de las especies Palpares libelluloides y Nemoptera coa. y una gran variedad de Libélulas y Caballitos del Diablo.

Nutria común. Lutra lutra