Όλο το νησί ανήκει στο δίκτυο βιοτόπων Natura 2000.
Η αυτοφυής χλωρίδα της Σχοινούσας αποτελείται από κυρίως δύο Μεσογειακά είδη βλάστησης, της μακκίας (υψηλοί θάμνοι, όπως το πουρνάρι και το σχίνο) και της φρυγανικής (χαμηλοί θάμνοι, όπως το δεντρολίβανο, το ρείκι, το φασκόμηλο, το θυμάρι, η λεβάντα και τα φρύγανα). Υπάρχουν και πολλές φραγκοσυκιές κυρίως στην περιοχή της Μεσσαριάς.
Περιλαμβάνει όμως και δέντρα όπως η ελιά, η κουμαριά και η μυρτιά, καθώς και βολβώδη είδη όπως ο κρόκος, ο υάκινθος, η τουλίπα και διάφορα είδη ορχιδέας.
Ολόκληρο το σύμπλεγμα των Μικρών Κυκλάδων είναι σημαντικό για τα μεταναστευτικά πουλιά, ενώ στο θαλάσσιο οικοσύστημα της περιοχής βρίσκει καταφύγιο η φώκια Μonachus monachus και έχει αναφερθεί η παρουσία δελφινιών (Delphinus delphis) και του επίσης θηλαστικού φαλαινοειδούς Phocοena phocoena.
Στην Σχοινούσα έχουν εντοπιστεί και τα ερπετά Elaphe quatuorlineata, Hemidactylus turcicus, Podarcis erhardii και Cyrtodactylus kotschyi.
