Территория парка обладает исключительным ландшафтным разнообразием, сочетая материковые таежные, болотные, озерно-долинные и прибрежные природные комплексы. Уникальной особенностью парка является наличие крупного массива коренных таежных лесов, выходящих на морское побережье. Национальный парк – место обитания редких видов животных, таких как малый лебедь, скопа, орлан-белохвост, беркут, жемчужница европейская, нельма. Отмечены заходы морской свиньи, высоколобого бутылконоса, финвала, сейвала. В парке встречаются эндемики Белого моря: беломорская сельдь, речная камбала, беломорский ликод, беломорская губка и др. Онежский полуостров, часть которого занимает парк, заселена человеком в глубокой древности. По побережью Белого моря историками найдено более 20 археологических стоянок V-I тыс. до н.э. Территория парка включает геолого-палеонтологические памятники исключительной научной ценности и редкости – отложения эпохи венда.