สังคมป่าดิบเขา (Hill Evergreen Forest) มีการกระจายอยู่บนยอดเขาสูงบริเวณแนวเขตทางทิศตะวันตกของพื้นที่ โดยเฉพาะดอยม่อนจองและยอดเขาอื่น ๆ ในบริเวณขุนแม่ตื่น ป่าชนิดนี้อาจจัดเป็นป่าดิบเขาระดับต่ำ (Lower montane rain forest) ปัจจัยที่เป็นตัวกำหนดของสังคมป่านี้ คือ ความหนาวเย็นที่ค่อนข้างคงที่ตลอดปี ฉะนั้นจึงปรากฏอยู่ตั้งแต่ระดับความสูงที่เกินกว่า 1,200 เมตรขึ้นไป ลักษณะโดยทั่วไปเป็นป่าที่ไม่ผลัดใบ มีไม้ในวงศ์ไม้ก่อ (Fagaceae) ในสกุล Lithocarpus, Castanopsis, Quercus เป็นไม้เด่นในสังคมป่าดิบเขา พันธุ์ไม้ในวงศ์และสกุลอื่น ๆ ได้แก่ สกุลกำลังเสือโคร่ง (Betula) สกุลนางพญาเสือโคร่ง (Prunus) และสกุลเมเปิล (Acer) ผสมกับสกุลอบเชย (Cinnamomum) สกุลหมีเหม็น (Litsea) สกุลเหมือด (Helicia และ Symplocos) และกุหลาบภู (Rhododendron) ในพื้นที่ค่อนข้างมีปัจจัยแวดล้อมเหมาะสม คือ มีดินค่อนข้างลึกและไม่มีลมพัดจัดเกินไป ลักษณะโครงสร้างทางด้านตั้ง อาจแบ่งได้เป็น 3 ชั้นเรือนยอด เรือนยอดชั้นบนสุด ประกอบด้วยไม้สูงประมาณ 20 – 25 เมตร มีเรือนยอดที่แน่นทึบต่อเนื่องกันไป ชนิดพรรณไม้สำคัญ ได้แก่ ก่อแพะ (Quercus kerrii) ก่อตาหมู (Castanopsis cerebrina) ก่อดำ (Lithocarpus truncatus) ก่อหยุม (Castanopsis argyrophylla) เหมือดคนตัวผู้ (Helicia nilagirica) ค่าหด (Engelhardtia spicata) ยมหอม (Toona ciliata) ข่าป่า (Alpinia malaccensis) จันทร์ทอง (Fraxinus floribunda) ตาห่านเขา (Ardisia polysticta) และจำปีป่า (Magnolia floribunda) เป็นต้น[object Object]ไม้ชั้นรองประกอบด้วยไม้ขนาดกลาง มีความสูงประมาณ 10 - 15 เมตร ส่วนใหญ่เป็นไม้ทนร่มได้ดี ขึ้นแทรกระหว่างไม้ในชั้นเรือนยอดทำให้สังคมป่าชนิดนี้ดูแน่นทึบ ชนิดไม้สำคัญ ได้แก่ เหมือดดอย (Symplocos macrophylla) ตะไคร้ต้น (Litsea cubeba) ราม (Ardisia purpurea) เมี่ยงหลวง (Polyspora axillaris) หว้าหลวง (Syzygium thumra) เมี่ยงอีอาม (Pyrenaria diospyricarpa) มังตาน (Schima wallichii) มะขามแป (Archidendron clypearia) นวลเสี้ยน (Aporosa octandra) เป็นต้น[object Object]พื้นป่าค่อนข้างรกทึบด้วยจำนวนพวกเฟิร์น ไม้พุ่ม เถาวัลย์ขนาดเล็ก และพืชล้มลุกอย่างอื่น โดยเฉพาะในสกุลขิงข่า ในช่องว่างที่มีแสงลงถึงพื้นมักปรากฏ ไม้เหล่านี้คือ เพี้ยกระทิง (Melicope pteleifolia) ว่านหัวสืบ (Disporum calcaratum) เป็นต้น บนพื้นดินปกคลุมด้วยตะไคร่ และมอสหลายชนิดด้วยกัน ส่วนบนกิ่งและลำต้นของไม้พบกล้วยไม้และพืชเกาะติด ปรากฎหลายชนิดด้วยกัน เช่น ประทัดทอง (Hamelia patens) สะเภาลม (Agapetes hosseana) และกล้วยไม้ในสกุล Bulbophyllum, Thelasis, Dendrobium, Porpax, Eria และอื่น ๆ อีกมากมาย[object Object]ป่าดิบเขาอาจจัดได้ว่าเป็นแหล่งรวมของพรรณไม้ที่หายากทั้งระดับโลกและระดับประเทศหลายชนิด บางชนิดเป็นพรรณไม้ที่มีศูนย์กลางการกระจายอยู่ในเขตอบอุ่น และในเทือกเขาหิมาลัยที่รุกล้ำเข้ามาในเขตร้อน โดยเฉพาะกำลังเสือโคร่ง (Betula alnoides) และนางพญาเสือโคร่ง (Prunus cerasoides) มักพบทั่วไปในที่โล่งสองข้างทาง คุณค่าของป่าชนิดนี้ในด้านการอนุรักษ์ความหลากหลายของมวลชีวภาพจึงค่อนข้างสูง แต่เนื่องจากการปกคลุมในพื้นที่ที่มีดินลึกและอากาศหนาวเย็นตลอดปี จึงพบการใช้พื้นที่ในการปลูกพืชเกษตรเมืองหนาว เช่น กะหล่ำปลี อยู่ทั่วบริเวณ จึงทำให้พื้นที่ป่าชนิดนี้ถูกทำลายอย่างหนัก[object Object]จากผลการศึกษาหมู่ไม้ตัวอย่างในพื้นที่ปรากฏว่า ไม้ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเกินกว่า 4.5 เซนติเมตร วัดที่ระดับอก (1.30 เมตรจากผิวดิน) มีความหนาแน่น 1,020 ต้นต่อเฮกแตร์ เป็นไม้ใหญ่ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 เซนติเมตร มีประมาณ 740 ต้นต่อเฮกแตร์ สำหรับไม้เด่นในสังคม ซึ่งพิจารณาจากค่าความสำคัญ ได้แก่ เหมือดคนตัวผู้ (Helicia nilagirica) ก่อแพะ (Quercus kerrii) ตาห่านเขา (Ardisia polysticta) และก่อตาหมู (Castanopsis cerebrina) เป็นต้น

สังคมหน้าผาและลานหิน (Cliff Community and Rocky Area) สังคมพืชชนิดนี้ปกคลุมพื้นที่ไม่มาก ปรากฏให้เห็นได้เฉพาะยอดเขาสูงและบริเวณหน้าผาที่ชัน โดยเฉพาะบริเวณผาหินปูน ริมฝั่งแม่น้ำปิงและดอยม่อนจอง ซึ่งเป็นยอดเขาที่สูงที่สุดในพื้นที่ เฉพาะบริเวณเหลี่ยมผาทางด้านทิศตะวันตกของดอยม่อนจอง ปกคลุมด้วยหญ้าและไม้พุ่มขนาดเล็ก ลักษณะของสังคมพืชชนิดนี้เกิดขึ้นเนื่องจากสภาพดินที่ตื้นมาก บางตอนเป็นดินที่ทับถมอยู่ในซอกหิน การกักเก็บน้ำในดินค่อนข้างเลว เนื่องจากความลาดชันและเป็นทรายจัด นอกจากนี้เหลี่ยมผาที่มีความลาดชันมาก ตั้งรับลมที่พุ่งเข้าปะทะอย่างรุนแรง ทำให้ไม้ใหญ่ไม่สามารถเข้ายึดครองพื้นที่ได้ คงมีแต่ไม้พุ่มเตี้ยหรือไม้ที่คดงอในซอกหินที่พอมีดินอยู่บ้าง บางส่วนก็ปกคลุมด้วยหญ้าหลายชนิดซึ่งมีรูปชีวิตที่ทนทานต่อสภาพเช่นนี้ ในช่วงฤดูแล้งหญ้าต่าง ๆ จะล้มตายลง คงเหลือไว้แต่หัว หรือหน่อชิดผิวดิน ไม้พุ่มจะผลัดใบทิ้งซึ่งก่อให้เกิดเชื้อไฟเป็นจำนวนมาก ในสังคมชนิดนี้จึงมักเกิดไฟป่าขึ้นเป็นประจำในช่วงฤดูแล้ง ส่วนลาดเขาด้านทิศตะวันออกดอยม่อนจอง ซึ่งเป็นลาดเขาที่อยู่ด้านตรงข้ามกับทิศทางลมที่พัดจัด สภาพพื้นที่จึงถูกปกคลุมด้วยป่าดิบเขาที่แคระแกรน ทั้งนี้เนื่องจากดินที่ตื้นและกำลังลม ที่ค่อนข้างแรง ในสังคมพืชชนิดนี้จะมีเรือนยอดชั้นสูงสุดไม่เกิน 7 เมตร พรรณไม้ส่วนใหญ่เป็นชนิดเดียวกันกับไม้ชั้นรองในป่าดิบเขาที่สมบูรณ์ แต่มีขนาดลำต้นที่เล็กกว่าและคดงอ เนื่องจากแรงลม นอกจากนี้ยังมีไม้ในวงศ์ก่อที่มีลำต้นแคระแกรนขึ้นผสมอยู่ด้วย ส่วนบริเวณทุ่งหญ้าบนสันเขาและหน้าผา จะประกอบด้วยหญ้าหลายชนิด โดยเฉพาะหญ้าคา (Imperata cylindrica) หญ้าลิ้นงู (Oldenlandia corymbosa) คนที่ดิน (Uraria rufescens) กระดุมเงิน (Eriocaulon henryanum) หญ้าชันกาด (Panicum repens) หญ้าขน (Coelorachis striata) ทรงกระเทียมหัวแหวน (Schoenoplectus articulata) ตองกง (Thysanolaena latifolia) กูดกวาง (Tectaria impressa) โด่ไม่รู้ล้ม (Elephantopus scaber) กระต่ายจาม (Adenosma indiana) เป็นต้น สังคมทุ่งหญ้ามักเกิดไฟป่าขึ้นเป็นประจำ เนื่องจากหญ้าแห้งตายกลายเป็นเชื้อเพลิงที่ดี การจุดเพลิงมักมีสาเหตุมาจากราษฎรในพื้นที่ จุดเผาพื้นที่ไร่เลื่อนลอยและซังข้าวในท้องนาในหุบห้วย ไฟจะลุกลามขึ้นบนหน้าผาอย่างรวดเร็ว ประกอบกับกำลังลมที่ค่อนข้างจัด ลมที่พัดจัดจะช่วยเสริมให้การคืบคลานของเพลิงเป็นไปอย่างรวดเร็วมาก จึงยากต่อการควบคุมไฟ ในช่วงปีที่แห้งแล้งจัดนั้น ไฟป่าอาจกินบริเวณลึกเข้าไปถึงป่าดิบเขาบางตอน ส่งผลให้ต้นไม้ล้มตายเป็นจำนวนมาก และทุ่งหญ้าก็จะเข้าไปทดแทน สังคมผาชันและทุ่งหญ้านี้จึงมีความสำคัญยิ่งต่อกวางผาและเลียงผา อันเป็นสัตว์ป่าสงวนของชาติ ซึ่งสัตว์ทั้งสองชนิดนี้ได้อาศัยเป็นแหล่งหลบภัยและหากิน

สังคมป่าดิบแล้ง (Dry Evergreen Forest) เป็นสังคมพืชที่ปรากฏอยู่ในเขตรักษาพันธุ์ สัตว์ป่าอมก๋อยค่อนข้างน้อย ส่วนใหญ่กระจายอยู่บริเวณลุ่มห้วยในระดับสูงที่เป็นรอยต่อกับป่าดิบเขาระดับต่ำและในร่องห้วยที่มีความชื้นจัดตลอดปี ลักษณะโครงสร้างทางด้านตั้งแบ่งเป็น 3 ชั้นเรือนยอด ไม้สำคัญในเรือนยอดชั้นบน ได้แก่ ตะเคียนทอง (Hopea odorata) ขนุนป่า (Artocarpus kemando) เขลง (Dialium cochinchinense) จำปีป่า (Magnolia floribunda) หว้า (Syzygium cumini) กระบาก (Anisoptera costata) ไม้ผลัดใบที่ผสมอยู่ในชั้นเรือนยอดนี้ เช่น ตะแบกเปลือกบาง (Lagerstroemia duperreana) หอมไกลดง (Harpullia aborea) ข้าวหลาม (Goniothalamus tamirensis) มะดูก (Suregada multiflorum) ส่วนไม้ชั้นรองที่พบ ได้แก่ ค้างคาว (Aglaia edulis) ลำใยป่า (Paranephelium xestophyllum) มะไฟ (Baccaurea ramiflora) กัดลิ้น (Walsura trichostemon) ฮางแกง (Cinnamomum crenulicupulum) ลำดวนดง (Mitrephora tomentosa) เฉียงพร้านางแอ (Carallia brachiata) เลือดแรด (Knema globularia) และมะเม่า (Antidesma sp.) เรือนยอดของป่าค่อนข้างต่อเนื่องกัน จนแสงแดดลอดลงสู่พื้นได้ไม่มาก จึงทำให้พืชจำพวกหญ้าปรากฏให้เห็นน้อยมาก ชั้นของป่าประกอบด้วยกล้าไม้ของไม้ชั้นบนเป็นส่วนใหญ่ ขึ้นผสมกับไม้พุ่มขนาดเล็กที่ทนร่มได้ดีผสมกับพืชล้มลุกโดยเฉพาะพืชในวงศ์ขิง (Zingberaceae) และไม้ล้มลุกอย่างอื่น เช่น หว้าชะอำ (Peristrophe lanceolaria) นมสวรรค์ (Clerodendrum paniculatum) และสามร้อยยอด (Lycopodiella cernua)

ในเขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่าอมก๋อย มีสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม 43 ชนิดพันธุ์ 37 สกุล 21 วงศ์ ที่สำคัญได้แก่ กวางผา (Naemorhedus goral) ช้างป่า (Elephas maximus) เลียงผา (Capricornis sumatraensis) วัวแดง (Bos javanicus) กระทิง (Bos gaurus) เสือโคร่ง (Panthera tigris) เสือดาว (Panthera pardus) เสือกระต่าย (Felis chaus) หมีควาย (Selenarctos thibetanus) เสือไฟ (Felis temmincki) หมีหมา (Helarctos malayanus) หมาใน (Cuon alpinus) ลิงลม (Nycticebus coucang) ค่างแว่นถิ่นเหนือ (Presbytis phayrei) ชะนีมือขาว (Hylobates lar) และลิ่นใหญ่ (Manis javanica) เป็นต้น จากระดับความมากน้อย (Degree of Abundance) ที่ประเมินได้จากการศึกษาในพื้นที่ โดยพิจารณาจากความบ่อยครั้งที่พบ สภาพร่องรอยที่ปรากฏ และข้อมูลจากผู้ปฏิบัติงานในพื้นที่ พบว่าในเขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่าแห่งนี้มีแนวโน้มว่า สัตว์ที่มีเกณฑ์ประชากรอยู่ในระดับที่พบมาก มีน้อยมากเพียง 9 ชนิด คิดเป็นร้อยละ 20.9 สัตว์ใหญ่เป็นสัตว์ขนาดเล็กและสัตว์ที่ปรับตัวได้ค่อนข้างดี สามารถเลือกใช้อาหารและถิ่นอาศัยได้หลายรูปแบบ ตัวอย่างเช่น กระแตธรรมดา กระรอกท้องแดง กระจ้อน และแมวดาว สัตว์ที่พบระดับปานกลาง มีอยู่ 19 ชนิด คิดเป็นร้อยละ 44.2 และสัตว์ที่พบน้อยมีอยู่ 15 ชนิด คิดเป็นร้อยละ 34.9 สัตว์ทั้ง 2 กลุ่มนี้มักเป็นสัตว์ขนาดใหญ่และขนาดกลาง ซึ่งมีประชากรไม่มากและอาศัยอยู่ในพื้นที่ป่า ได้แก่ ป่าผลัดใบผสม ป่าเต็งรัง และป่าดิบเขา โดยหลีกเลี่ยงจากบริเวณที่มีกิจกรรมของมนุษย์ เช่น พื้นที่เกษตรกรรม แนวถนน และที่ตั้งหมู่บ้าน

ในเขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่าอมก๋อย มีสัตว์เลื้อยคลาน 31 ชนิดพันธุ์ 25 สกุล 11 วงศ์ ที่สำคัญได้แก่ ตะกวด (Varanus bengalensis) กิ้งก่าหนามไหลแถบ (Acanthosaura lepidogaster) งูสิง (Ptyas korros) งูทางมะพร้าว (Elaphe radiata) งูสามเหลี่ยม (Python reticulatus) ตะพาบน้ำ (Trionyx cartilaginea) และเต่าเหลือง (Testudo elongata) เป็นต้นระดับความมากน้อยของสัตว์เลื้อยคลานประเมินได้ค่อนข้างยากกว่าสัตว์ปีก และสัตว์ป่าเลี้ยงลูกด้วยนม เนื่องจากความถี่ของการพบเห็นและชนิดสัตว์ในสกุลและวงศ์เดียวกันมีน้อยชนิด อย่างไรก็ตามการประเมินได้ในขั้นนี้ นับเป็นเพียงพื้นฐานการเปรียบเทียบเท่านั้น จำนวนชนิดของสัตว์ที่พบน้อยมี 8 ชนิด คิดเป็นร้อยละ 25.8 ชนิดที่พบปานกลาง 17 ชนิด คิดเป็นร้อยละ 54.8 และชนิดที่พบมาก มี 6 ชนิด คิดเป็นร้อยละ 19.4 การได้รับความคุ้มครองจากการกำหนดสถานภาพ ตามพระราชบัญญัติสงวนและคุ้มครองสัตว์ป่า พ.ศ. 2562 พบว่าเป็นสัตว์ป่าคุ้มครองรวม 7 ชนิด โดยคิดเป็นร้อยละ 22.6 ได้แก่ กิ้งก่าหัวสีน้ำเงิน กิ้งก่าหัวสีแดง งูเหลือม งูทางมะพร้าว และที่เหลืออีก 24 ชนิด คิดเป็นร้อยละ 77.4 เป็นสัตว์ที่มิได้รับการกำหนดสถานภาพตามพระราชบัญญัติ แต่ได้รับการคุ้มครองเนื่องจากอาศัยอยู่ในเขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่าสถานภาพปัจจุบันของสัตว์เลื้อยคลานที่พบ ไม่มีชนิดใดที่ตกอยู่ในสภาวะเป็นสัตว์ที่กำลังสูญพันธุ์ หรือเป็นสัตว์ที่ถูกคุกคามกำลังจะกลายเป็นสัตว์ที่กำลังจะสูญพันธุ์

ในเขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่าอมก๋อย มีสัตว์สะเทิ้นน้ำสะเทิ้นบก 13 ชนิดพันธุ์ 7 สกุล 4 วงศ์ ที่สำคัญ ได้แก่ กบทูด (Rana blythii) คางคกเล็ก (Bufo parvus) และเขียดหนอง เป็นต้น ชนิดที่พบเห็นระหว่างการศึกษาประกอบด้วย เขียดหนองหรือกบบัว ซึ่งพบเห็นปรากฏอยู่ทั่วไปในพื้นที่ เขียดท้ายทอยดำ ปาด อึ่งอ่างขาเหลือง อึ่งอ่างหลังลาย คางคกบ้าน และคางคกเล็ก ซึ่งชนิดหลังนี้เป็นสัตว์ป่าคุ้มครอง ส่วนชนิดอื่น ๆ ทั้งที่ได้กล่าวมาแล้วและยังมิได้กล่าวถึงรวมทั้งหมด 12 ชนิด มิได้รับการกำหนดสถานภาพแต่อย่างใด ทั้งนี้เนื่องจากยังเป็นสัตว์ที่พบเห็นได้ง่ายและยังมีประชากรพบปรากฏอยู่ทั่วไปในภูมิภาคต่างๆ ของประเทศ จากการพิจารณาระดับความมากน้อยของสัตว์ป่าประเภทนี้พบว่า สัตว์ที่พบเห็นน้อย มี 2 ชนิด คิดเป็นร้อยละ 15.4 ฃ ชนิดที่พบปานกลางมีจำนวนมากถึง 8 ชนิด คิดเป็นร้อยละ 61.5 และที่พบมากมี 3 ชนิด คิดเป็นร้อยละ 23.1 ได้แก่ เขียดหนอง เขียดท้ายทอยดำ และอึ่งอ่างหลังลาย อย่างไรก็ตามจำนวนชนิด และความรู้ที่ทราบเกี่ยวกับสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกในพื้นที่ ยังนับว่ามีอยู่น้อยมาก และมีความเป็นไปได้ค่อนข้างสูงที่จะพบชนิดอื่น ๆ อีก เช่น กบทูด ซึ่งพบ ในเขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่าแม่ตื่นซึ่งเป็นพื้นที่ติดต่อกัน น่าที่จะพบในเขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่าอมก๋อยด้วยเช่นกัน