W granicach miasta położone są dwa cenne rezerwaty przyrody – obszary ochrony rzadkiej roślinności torfowej: Mszar (o powierzchni 4 ha) i Redykajny (o powierzchni 10 ha), które objęte są specjalną opieką już od początku XX w. W obu występują charakterystyczne dla środowiska torfowego gatunki roślin: turzyca dziobkowata i torfowa, olszyna, rzadkie gatunki mchu. W rezerwacie Redykajny można spotkać rzekotkę drzewną – znaną przedstawicielkę chronionych płazów. 

Na terenie Lasu Miejskiego znajdują się 32 bagna, stanowią one część retencji wodnej lasu. Często w okresach suchych pozbawione są wody, ale podczas wiosennych roztopów miejsca te rozbrzmiewają rechotem żab, gdyż stanowią idealne warunki do rozrodu płazów. 

Interesującym zwłaszcza dla miłośników ciekawych roślin i ptaków jest też teren pomiędzy Gutkowem i tzw. Łabędzią Szyją – zatoką Jeziora Ukiel. Obszar ten, częściowo zalany, jest miejscem występowania storczyków, a także gniazdowania wielu gatunków ptaków, m.in. pokrzewki, zięby, drozda, dzięcioła dużego, a także cierniówek i trznadli. 

Coraz czystsze środowisko naturalne i obowiązujący zakaz odławiania zwierzyny w granicach administracyjnych miasta sprawiły, że olsztyńskie lasy są miejscem, w którym chroni się wiele gatunków dzikich zwierząt. W lesie można spotkać dziki, sarny, lisy, jenoty, zające, a także bobry, a nawet łosie i jelenie. Z drobniejszej zwierzyny wymienić należy przede wszystkim wiewiórki, kuny i łasice. Coraz częściej zwierzęta, głównie dziki i lisy, widywane są na obszarach zurbanizowanych, najczęściej blisko zabudowań sąsiadujących z lasem. Sąsiedztwo ludzi skłania je do poszukiwania pożywienia poza swoim naturalnym środowiskiem. Nierzadko, ze względu na bezpieczeństwo mieszkańców i samych zwierząt, służby miejskie zmuszone są przewozić je do kompleksów leśnych bardziej oddalonych od Olsztyna. Tutejszy las jest też schronieniem dla wielu gatunków zwierząt prawnie chronionych: ropuch, jaszczurek i około 70 gatunków ptaków. 

Unikalne właściwości klimatyczne środowiska Lasu Miejskiego i jego korzystny wpływ na organizm człowieka doceniono już ponad sto lat temu, sytuując wśród drzew sanatorium. Częścią stosowanej terapii było przebywanie w okolicznym leśnym mikroklimacie. W dawnym sanatorium, a dziś w położonym przy ul. Jagiellońskiej szpitalu pulmonologicznym, leczeni są pacjenci cierpiący na choroby układu oddechowego. 

Olsztyński las często odwiedzają grzybiarze, zbierający głównie popularne gatunki – podgrzybki, prawdziwki, kurki i opieńki. Prócz grzybów jadanych spotkać tu można też gatunki chronione, takie jak sromotnik bezwstydny, szmaciak gałęzisty czy sarniak dachówkowaty. Las Miejski to szczególny typ lasu, który, poza ścisłymi rezerwatami, służy wypoczynkowi. Jego urocze zakątki, takie jak np. ujście rzeki Wadąg do Łyny, są częstym celem spacerów oraz spływów kajakowych. Przez Las Miejski przebiegają też cztery piesze szlaki turystyczne, wytyczone i oznakowane przez PTTK. Ich początkowe i końcowe punkty usytuowano przy pętlach i przystankach autobusów komunikacji miejskiej, zaś tablice informacyjne i drogowskazy ułatwiają zaplanowanie wędrówki. Las Miejski jest ulubionym miejscem olsztynian do uprawiania joggingu, a zimą – biegów narciarskich. Wytyczono w nim także wygodne ścieżki rowerowe, a nawet trzy tory saneczkowe. W różnych miejscach lasu zbudowane są altany, ławki i parkingi leśne oraz tablice edukacyjne, uzupełniające ścieżki przyrodnicze.