Oulangan kansallispuisto tunnetaan parhaiten maisemallisista arvoistaan – se on kuohuvien putousten, koskisen ja vuolasvetisen Kitkajoen, hiekkatörmäisenä kiemurtelevan Oulankajoen ja jokilaaksoihin avautuvien maisemien puisto, mutta myös paljon enemmän.

Oulanka on luontoarvoiltaan yksi Suomen arvokkaimmista suojelukohteista, lajistollisesti ja luontotyypeiltään korvaamattoman monimuotoinen alue. Monimuotoisuus kytkeytyy alueen geologiaan, sillä elävä luonto on aina sidoksissa maankamaraan ja kallioperään. Oulangan kallioperä koostuu niin kulutuskestävistä kvartsiiteista kuin rapautumisherkistä liuskeista, minkä ansiota on alueen korkokuvan huomattava vaihtelu.
Merkittävä tekijä on myös Oulankajoki, jonka dynaamiset jokiprosessit – äkilliset tulvat sekä tulvien kuljettama ja kasaama hiekka – muovaavat maisemakuvaa edelleen. Nämä perustekijät yhdessä jääkauden massiivisen kulutusvoiman kanssa ovat luoneet maiseman, jossa yhtäällä esiintyy korkeita vaaroja ja toisaalla jyrkkärinteisiä, syviä vuomia ja rotkolaaksoja.
Suomen olosuhteissa harvinainen kalkki- ja dolomiittikallioperä mahdollistaa kalkinsuosijalajien runsaan esiintymisen. Oulangalle on myös tyypillistä kylmempien ja lämpimämpien ilmastokausien relikti- eli jäännelajien runsas esiintyminen. Kallioiden pohjoisrinteillä kasvaa jääkauden jälkeisten kylmien ilmastokausien jäänteenä esimerkiksi kultarikkoa ja lapinvuokkoa kaukana niiden nykyisestä levinneisyysalueesta Lapin tuntureilla.
Uhanalaisten kasvien aarreaitta
Oulangan alueelta tunnetaan jo yli 400 uhanalaista tai silmällä pidettävää lajia, joista suuri osa on sidoksissa alueen kalkkivaikutteisiin kasvupaikkoihin. Kalkkikallioilla kasvaa poikkeuksellisen runsaasti harvinaisia kasveja, sammalia ja jäkäliä, joista esimerkiksi oulanganvellamonjäkälä tunnetaan vain Oulangalta.
Alueella on hyvin monentyyppisiä lehtoja rehevistä ja runsasruohoisista kuiviin kalkkialustan lehtoihin, joiden lajistoon kuuluu mm. yleislevinneisyydeltään eteläisiä lehtokasveja, kuten katkeralinnunruohoa. Oulangan rehevillä lettosoilla kasvaa muualla Suomessa harvinaisia kalkinvaatijalajeja, kuten ruosteheinää ja kuusamonnokkasaraa. Eräällä poikkeuksellisen kalkkivaikutteisella letolla kasvaa jopa merisuolaketta jääkauden jälkeisen merenrantavaiheen jäänteenä. Lettojen sammalikossa asustaa pieniä nilviäisiä, kuten letto- ja kalkkisiemenkotiloita.
Oulangan lähteetkään eivät ole tavallisia, vaan ne kaikki ovat huurresammallähteiköitä. Niiden tunnuslajit, kuten kalkkilähdesammal ja kalkkihuurresammal, ilmentävät lähdeveden korkeaa kalkkipitoisuutta. Erikoisimpia kasvupaikkoja ovat kuitenkin kalkkilammet, joiden pohjaan on vuosituhansien mittaan kertynyt metritolkulla upottavaa kalkkiliejua. Näissä lammissa esiintyy useita näkinpartaislevälajeja, joista harvinaisin on harmaanäkinparta. Laji tunnetaan Suomesta vain yhdestä Oulangan pikkulammesta, jossa se kasvaa lammen höttöisellä kalkkiliejupohjalla.

Erikoisuuksia joen rannoilla ja pinnan alla
Oulankajokivarressa lähes 30 km:n matkalla on runsaasti tulvaniittyjä, paikallisten asukkaiden jo 1800-luvulla raivaamia niittyjä, joilta kerätty heinä on aikanaan ruokkinut lähikylien karjaa. Suurin osa niityistä on kasvanut umpeen, mutta niistä komeimpia on raivattu 90-luvulta lähtien uudelleen avoimiksi. Alkukesästä tulvaniityt huojuvat keltaisenaan kulleroita.
Oulankajokivarren hietikoilla kasvaa monin paikoin harvinainen, idästä kotoisin oleva arokasvi, tataarikohokki. Laji on sopeutunut erinomaisesti häiriöalttiiseen kasvupaikkaansa liikkuvalla, ajoittain tulvanalaisella hiekalla. Jos se peittyy tulvan kuljettamaan hiekkaan, se kykenee kasvattamaan vartensa ylös hiekan pinnalle. Tataarikohokki kasvaa mättäinä, joihin kasvaa keskikesällä useita kukkavanoja valkoisine kukkineen.
Toinen jokivarren kasvierikoisuus on kalvaskallioinen, jokivarsien niityillä ja hietikon laidoilla kasvava mykerökukkaiskasvi. Laji on maailmanlaajuinen harvinaisuus, sillä sitä esiintyy vain Itä-Fennoskandiassa. Laji on kotoperäinen, tällä alueella lajiutunut ja kehittynyt, ja lajin Suomen kanta keskittyy Oulankajokivarteen.
Myös joen pinnan alla liikkuu erikoisuuksia, Oulangan taimenia, jotka kuuluvat luonnonvaraisesti lisääntyvään ja perimältään ainutlaatuiseen vaellustaimenkantaan. Lajin yksilöt kasvavat aikuisiksi Venäjällä ja nousevat Suomen puolelle lisääntymään. Vain vanhat ja riittävän kookkaat, voimakkaat yksilöt selviävät kutumatkasta ja kykenevät nousemaan jokireitin luontaisten esteiden yli. Kosken kuohuista koko voimallaan esiin ponnahtava, könkään ylitystä yrittävä taimen on ikoninen näky, jota ei varmasti unohda.