Гидрологическую сеть заповедника образуют озера, пойменные старицы, болота и р. Малая Сосьва с многочисленными впадающими в нее речками и ручьями (наиболее крупные притоки - Потлох-Еган, Як-Еган, Него-Суир-Еган, Онжас, Ем-Еган, Большой Вош-лынг, Рось-Еган, Узюм-Еган, Сотэ-Еган). На территории заповедника имеются озера ледникового происхождения: Хане-Тув, Выркуп-Туп-Тув и др. В северной части заповедника находится крупное пойменное озеро Святой Сор.
Наиболее распространенными почвами являются подзолы иллювиально-железистые, болотные верховые торфянисто-глеевые и глееземы таежные слабооподзоленные.
Флора заповедника следующая: 371 вид, - высшие сосудистые, 129 - мохообразные, 59 - лишайниковые растения. Среди сосудистых:
древесные и древесно-кустарниковые - 17
кустарники и полукустарники - 27
кустарнички и полукустарнички - 8
травянистые многолетники - 295
травянистые одно - и двухлетники - 24.
Растительный покров относится в бореальному типу, в котором выделены два комплекса: среднетаежная растительность водоразделов - надпойменных террас и интразональная растительность пойм.
Наиболее распространены сосняки кустарничково-зеленомошные, реже встречаются лишайниковые и кустарничково-лишайниковые. Сравнительно малую площадь занимают елово-кедровые мелкотравно-бруснично-зеленомошные и чернично-бруснично-зеленомошные леса, значительная их часть пройдена пожарами.
Наибольшим флористическим разнообразием отличаются, старопойменные леса. Для них характерны коренные еловые мелкотравно-зеленомошные леса с примесью кедра, березы, значительным участием широкотравных видов и кратковременно производные березовые леса на их месте. Небольшую площадь в поймах рек (около 1%) занимают ивняки, черемушники, кустарниковая и луговая растительность.
В заповеднике встречаются виды растений, занесенные в Красную книгу России: надбородник безлистный, лишайник лобария легочная. Из произрастающих в заповеднике растений 14 видов включены в список редких и исчезающих видов флоры Тюменской области: гроздовник многораздельный, кизильник черноплодный, кокушник длиннорогий, кубышка малая, кувшинка четырехгранная, ладьян трехнадрезанный, любка двулистная, наяда морская, пальчатокоренник пятнистый, пион Марьин корень, росянки английская и круглолистная, тайники овальный и сердцевидный. В заповеднике известно 4 вида, интродуцированных задолго до его организации - лилия кудреватая, ревень сибирский, тополь бальзамический и яблоня ягодная.
Интересен факт наличия ксеротермических реликтов. Древние степные растения, приспособившиеся к суровым климатическим условиям, являются редкими и представляют большую научную ценность: кизильник черноплодный, вероника колосистая, истод хохлатый, хризантема Завадского, песчанка узколистая, крестовник цельнолистный, остролодочник уральский и прострел. К послеледниковым реликтам относятся: кортуза Маттиоля, камнеломка болотная, пушица рыжеватая, лютик лапландский, астрагал холодный, осока заливная. Растения эти, арктические и арктоальпийские, оказались отодвинуты ледником за границу своего основного ареала.
В зоогеографическом отношении фауна заповедника не представляет собой какого-либо уникального феномена. Фаунистическое своеобразие заключается прежде всего в том, что на фоне хорошо выраженного характера фауны позвоночных средней тайги наблюдается проникновение элементов других типов: для млекопитающих - северного, а для птиц, в основном, южного происхождения.
В пределах заповедника или близ него проходит северная граница распространения двух из пяти видов герпетофауны региона - обыкновенной гадюки и серой жабы, а из млекопитающих - рыси, барсука, прудовой ночницы, колонка, куницы, мыши-малютки, лесной мышовки, рыжей полевки. Среди птиц таких видов значительно больше. Регулярное или эпизодическое гнездование установлено для кобчика, осоеда, пустельги, воробьиного и мохноногого сычей, стрижа, седого дятла, сойки, сороки, дубоноса, чижа, пищухи, жулана, зеленой пеночки, зырянки, серой утки, белоспинного и малого пестрого дятлов, вертишейки, скворца, козодоя.
В то же время для заповедника довольно обычны позвоночные, более свойственные для северной тайги и тундры, такие, как росомаха, северный олень, белая куропатка, овсянка-крошка. Проявление влияния севера сказывается также в недолгом, но регулярном пребывании во время сезонных миграций песца и целого ряда тундровых видов птиц: белой совы, морянки, синьги, турпана, морской чернети, пуночки, рогатого жаворонка, а также в эпизодических залетах короткохвостого поморника, краснозобой казарки, стерха и кречета.
В последние годы на фауну накладывает отпечаток трансформация прилегающих к заповеднику ландшафтов под действием интенсивного хозяйственного освоения. Именно этим можно объяснить увеличение численности синантропных видов птиц (сорока, серая ворона, скворец), а также таких млекопитающих, как рысь, волк, заяц-беляк, лисица. Участились залеты птиц, свойственных более южным районам и ранее не отмечавшихся в этой местности - лебедя-шипуна, вяхиря, удода, крапивника, оляпки, урагуса, клинтуха, большой горлицы, серой цапли, выпи, большой белой цапли, а также заходы дикого кабана. В целом же основу фауны позвоночных заповедника составляют типичные таежники.
Интересным является тот факт, что в течение года 95% всех птиц представляют 47 видов (из 150 возможных), среди них 36 видов - лесного комплекса, а в зимний период, лишь десять. Преобладание лесных птиц и полное отсутствие водоплавающих являются главной особенностью орнитофауны заповедника.
В составе млекопитающих среди грызунов наиболее многочисленна красная полевка, среди хищных - соболь, из копытных - лось. Широко распространены такие виды, как бурозубки, горностай, ласка, заяц-беляк, белка. Из земноводных и пресмыкающихся обычны остромордая лягушка, живородящая ящерица и четырехпалый тритон (сибирский углозуб).
Ихтиофауна заповедника почти не имеет отличительных особенностей - преобладают карповые, щука, окунь, ерш, налим. Из специфически сибирских рыб можно отметить сибирского хариуса.
Шесть видов животных, проживающих здесь, занесены в Красную книгу РФ: североазиатский речной бобр, краснозобая казарка, скопа, сапсан, беркут, стерх. По материалам учетов последних лет насчитывается около 350 особей бобра. Краснозобая казарка, сапсан и беркут встречаются единично во время сезонных миграций. В заповеднике гнездится не менее 3 пар скопы и не менее 2 - орлана-белохвоста. Сведений о встречах стерхов за последние 5 лет не имеется. Общее количество видов животного и растительного мира, отмеченных в заповеднике, отражено в табл.2.
Таблица 2. Количественная характеристика видов флоры и фауны заповедника
| Растения | Животные | ||
| группа | количество видов | группа | количество видов |
| Цветковые | 332 | Млекопитающие | 43 |
| Голосеменные | 6 | Птицы | 181 |
| Папоротниковые | 23 | Рептилии | 1 |
| Хвощовые | 7 | ||
| Плауновые | 3 | Амфибии | 2 |
| Моховидные | 152 | ||
| Лишайники | 59 | Рыбы | 13 |
| Грибы | 108 | ||
В целом заповедник Малая Сосьва интересен разнообразием природных объектов, уникальных с научной, познавательной и эстетической точек зрения.
Заповедник интересен не только уникальными уголками природы, но и проживанием на его территории семьи коренного жителя - манси. Ученым Советом заповедника им разрешены рыбная ловля и сбор дикоросов на специально отведенных участках.
В заповеднике ведется большая научная деятельность. Значительное внимание уделяется изучению кондо-сосьвинских бобров, других редких видов млекопитающих, а также мышевидных грызунов как видов - индикаторов данной территории, являющихся наиболее доступными для отслеживания влияния среды на их биологическое состояние. Ряд работ посвящен численности и распределению по территории заповедника лося, рыси, волка, редких видов птиц (в том числе и стерха), современному состоянию орнитофауны. В 1994 г. учеными заповедника была выполнена работа по исследованию плотности, распределения и кормового поведения птиц по методике точечных учетов по гранту Смитсонианского Центра Изучения Мигрирующих Птиц (Вашингтон, США).
Биологические наблюдения ведутся на территории заповедника путем закладки учетных площадей различного профиля. Так, в целях изучения ценопопуляций редких растений, заложено:
7 флористических пробных учетных площадей для изучения гроздовников ланцетовидного, полулунного и многораздельного, страусника обыкновенного, остролодочника уральского, дендрантемы Завадского, пиона Марьин корень, кизильника черноплодного, прострела желтеющего и вероники колосистой;
141 геоботаническая пробная площадь;
19 стационаров по учету урожайности дикоросов;
8 стационаров по изучению динамики нарастания биомассы, структуры и продуктивности травяных сообществ.
Кроме того, имеется 12 зоологических стационаров, а также 8 маршрутов и 2 фенологических стационара.
Заповедник располагает музеем, насчитывающим 106 ед. хранения основного фонда и 130 ед. - вспомогательного. С 1992 по 1994 гг. музей посетило более 6 тыс. чел.
Многие места заповедника уникальны, и исследования, проводимые здесь, имеют несомненную ценность. Но, в силу экономических причин, не только выполнение научных работ, но и сохранение существующих условий находятся под угрозой. Теряется кадровый и научный потенциал заповедника. Без соответствующего оборудования невозможной становится охрана территории от браконьеров, затрудняется проведение биотехнических мероприятий.
Выполнение заповедником своих функций в полном объеме возможно только при условии его финансовой поддержки со стороны администрации области и Ханты-Мансийского автономного округа.