Η Λέρος, σε αντίθεση με τα γειτονικά νησιά, την άνυδρη Πάτμο και την ορεινή και βραχώδη Κάλυμνο, είναι νησί εύφορο, με ήπιο ανάγλυφο εδάφους, και με ακτές με έντονο και βαθύ διαμελισμό. Έχει εύκρατο κλίμα που ευνοεί την καλλιέργεια της ελιάς, των κηπευτικών, των δημητριακών, των εσπεριδοειδών και των αμπελιών, αλλά και τροπικών φυτών, φοινίκων και λωτών, που σηματοδοτούν το χαρακτήρα της. Κοντά σε αυτά αναπτύσσεται και η υπόλοιπη αξιόλογη ποικιλία χλωρίδας του συμπλέγματος Δωδεκανήσου.

Τα φυσικά τοπία της έχουν ιδιαίτερη φυσιογνωμία, με ποικιλία βλάστησης, πυκνή κυρίως στις κοιλάδες και στις πλαγιές, αλλά και με άδενδρες λοφώδεις εκτάσεις . Γενικά, το βόρειο μέρος του νησιού είναι πιο πράσινο από το υπόλοιπο. Δεν υπάρχουν αποφάσεις χαρακτηρισμού δασών ή δασικών εκτάσεων.

Σύμφωνα με την ισχύουσα νομοθεσία, εκτάσεις που έχουν καεί, κηρύχθηκαν αναδασωτέες. Στις αναδασωτέες εκτάσεις απαγορεύεται η βόσκηση κοπαδιών επί 5 χρόνια, μετά την κήρυξή τους. Ήδη έχει παρέλθει η 5ετία για όλες τις αναδασωτέες εκτάσεις.

Ποικίλα είδη ζώων και πτηνών φιλοξενούνται σε βιότοπους όπως στη Μερικιά, στο Κάστρο Απιτίκι, στην περιοχή Σκουρνού – Παρθένι, στην περιοχή Διαπόρι και στα νησιά Λέβιθα και Αρχάγγελος που είναι καταφύγια άγριας ζωής. Τα νησιά Πηγανούσα, Μικρό και Μεγάλο Γλαρονήσι, Λέρικο, είναι καταφύγια πουλιών, και έχουν κηρυχθεί «περιοχές ειδικής προστασίας» (SPA).

Τα προστατευόμενα είδη περιλαμβάνονται σε λίστες του παραρτήματος ΙΙ της οδηγίας 92/43/ΕΟΚ.Με Αποφάσεις Υπουργού Αιγαίου (ΦΕΚ1323Β΄/2000 και ΦΕΚ1176Β΄/2000), τα νησιά και βραχονησίδες Πλάκα, Πηγανούσα, Στρογγύλη, Μαύρα, Γλάρος, Μεγάλο Λιβάδι, Τρυπητή, Βελόνα, Φαραδονήσια, Γλαρονήσια έχουν χαρακτηρισθεί ως τόποι ιδιαίτερου φυσικού κάλλους.

Επίσης, με την Φ.31/42650/3332/19-11-1973 Απόφαση του ΥΠ.ΠΟ.&Ε, εγκρίθηκε ο «χαρακτηρισμός του συνεχόμενου οικισμού Παντελίου – Πλατάνου – Αγίας Μαρίνας Λέρου ως τόπου ιστορικού και ιδιαίτερου φυσικού κάλλους, χρήζοντος ειδικής κρατικής προστασίας».

Στο δίκτυο NATURA 2000 περιλαμβάνονται τα νησιά: Αρχάγγελος, Φαραδονήσια, Λέρικο και Μικρό και Μεγάλο Γλαρονήσι.

«Καταφύγια άγριας ζωής» έχουν χαρακτηρισθεί οι ακόλουθες περιοχές με τις αντίστοιχες Αποφάσεις:

• Νήσος Λέβιθα (1906/29-7-1998)
• Νήσος Αρχάγγελος (3936/25-7-2000)
• «Σκουρνού – Παρθένι» (3257/10-9-2002)
• «Κάστρο – Απεττίκι» (3146/7-8-2000)
• «Διαπόρι» (3256/10-9-2002)-ΠΡΟΣ ΚΑΤΑΡΓΗΣΗ ΚΑΙ ΕΠΑΝΑΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟ
• «Κουλούκι – Μερικιά – Φυτώριο» (5191/10-9-2002)

Η προστασία και διατήρηση των χώρων αυτών διέπεται από την Ελληνική Δασική Νομοθεσία (Ν. 2638/1998 ΦΕΚ 200 Α΄/27-8-98), την οδηγία 92/43/21-5-1992/ΕΟΚ, το Ν.Δ/μα 183/21-8-1971 (ΦΕΚ350Α΄/ 71). το άρθρο 4 της οδηγίας 79/409/ΕΟΚ και τους περιορισμούς του δικτύου NATURA 2000.

Εκτός από τις ανωτέρω προστατευόμενες, λόγω ιδιαίτερων φυσικών χαρακτηριστικών, περιοχές, το φυσικό περιβάλλον ολόκληρου του νησιού έχει ιδιαίτερη αισθητική αξία. κυρίως λόγω του έντονου διαμελισμού των ακτών του, που σχηματίζουν τους γραφικούς γοητευτικούς κόλπους στο Λακκί, στα Aλιντα, στην Αγία Μαρίνα, στο Παντέλι, στη Γούρνα, στο Πλεφούτι, στον Ξηρόκαμπο. Αλλά και οι ήπιοι λόφοι, με τα κατάλοιπα ιταλικών οχυρώσεων, και οι πράσινες κοιλάδες, συμβάλλουν στη δημιουργία της ιδιαίτερης αισθητικής εικόνας του νησιού, που πρέπει να αντιμετωπισθεί με προσοχή και ευαισθησία.

Θέσεις αξιόλογης θέας είναι:

• το Κάστρο, με πανοραμική θέα των οικισμών και των όρμων Αγίας Μαρίνας και Αλίντων,
• το Μεροβίγλι,
• η τοποθεσία «Μάρκελλος» με αξιόλογη θέα του κόλπου του Παρθενίου,
• ο λόφος Σκουμπάρδος (ο ψηλότερος του νησιού με ύψος 327 μέτρα) με θέα του οικισμού Λακκί, των Ιταλικών εγκαταστάσεων και ολόκληρου του κόλπου,
• και το τμήμα του κεντρικού δρόμου της Αγίας Μαρίνας από τη διασταύρωση προς Aλιντα μέχρι τον Πλάτανο, που πλαισιώνεται με πυκνή δενδροστοιχία πολύ ψηλών δέντρων στην δυτική πλευρά του, και με θέα στον κόλπο του Βρομόλιθου και του Παντελίου προς τα ανατολικά.