La Mata ocupa 105 hectáreas que forman una de las colecciones dendrológicas más importantes de Europa.

El 80 % del espacio lo ocupa el arboretum, es decir, la gran masa boscosa que plantaron los monjes. Se mezclan especies autóctonas como los robles o los laureles, con otras introducidas, especialmente el cedro de Bussaco (Cupressus lusitanica) que, pese a llevar el nombre toponímico, es una especie originaria de México y Guatemala, traída por los navegantes portugueses. Los más antiguos comenzaron a plantarse en 1644 y algún ejemplar todavía subsiste, como el cedro de San José, junto a la capilla que le da nombre.

Años después de la exclaustración de los monjes, a mediados del siglo XIX, se plantaron otras especies de porte monumental, especialmente secuoyas californianas, araucarias, eucaliptos, camelias, acacias australianas o fresnos americanos.

Como una rareza se conserva, en el extremo suroeste del recinto, el llamado Bosque Relicario, en realidad un bosque primitivo formado por especies mediterráneas en una zona de especial influencia atlántica. El principal árbol que lo compone es el aderno (Phillryea latifolia), una rareza botánica que sobrevive en la zona y que convive con robles, laureles o madroños.

En el Valle de los Helechos nos encontramos con otra singularidad: una alineación de helechos arbóreos centenarios de gran porte, un elemento exótico del jardín de la segunda mitad del siglo XIX.

En lo que respecta a la fauna son cientos las especies que se benefician de este ecosistema, como el carbonero, el herrerillo, el trepador azul, los pinzones o los reyezuelos. Se pueden ver con frecuencia águilas calzadas, halcones, azores o incluso las garzas reales, así como aves nocturnas como murciélagos o búhos.

También se han registrado más de 150 especies de vertebrados y más de 600 de invertebrados, algunas de ellas endemismos de la península ibérica, como el ruivaco, la salamandra lusitana o el lagarto de agua.