D'après les observations de divers botanistes, on peut observer ici toute la série des groupements habituels sur les escarpements calcaires.
Les parois rocheuses portent des fragments de Festucion pallentis avec Lactuca perennis, Melica ciliata, Cardaminopsis arenosa subsp. borbasii, Hieracium glaucinum,...
Les pelouses très sèches et très ouvertes établies sur les rocailles très exposées et érodées (Xerobromion) sont riches en Helianthemum apenninum, Seseli libanotis, Teucrium chamaedrys, Teucrium botrys, Globularia bisnagarica, Carex humilis, Hippocrepis comosa, Allium sphaerocephalon, Thymus pulegioides, Festuca lemanii, Asperula cynanchica,... Des pelouses xériques à Sesleria caerulea existent également.
Les replats rocheux sont occupés par un Alysso-Sedion où se côtoient Sedum album, Sedum acre, Potentilla neumanniana et diverses annuelles comme Saxifraga tridactylites, Thlaspi perfoliatum, Erophila verna, Arenaria serpyllifolia, etc.
Sur sols plus profonds et moins pentus s'installe un Mesobromion à Bromus erectus, Brachypodium pinnatum, Sanguisorba minor et localement Genista tinctoria.
Les fissures de la roche abritent une communauté de fougères avec Asplenium trichomanes, A. ruta-muraria et Ceterach officinarum.
Les fourrés de recolonisation préforestières sont constitués des épineux habituels parmi lesquels poussent Berberis vulgaris, Rhamnus cathartica, Viburnum lantana, Cornus mas, Rosa rubiginosa,...(Berberidion).
La chênaie à charme thermophile est riche en Primula veris et Orchis mascula (Carici-Carpinetum).
Les buxaies sont très étendues sur les pentes les plus fortes. Les éboulis des ravins sont occupés par des forêts également riches en Buxus sempervirens. Très localement sont observés des fourrés de Cytisus scoparius.
Le petit vallon qui se trouve au sud de la réserve est intéressant de par l'abondance de Lonicera xylosteum, espèce sans doute introduite depuis très longtemps dans les parcs de la vallée de la Meuse, parfaitement naturalisée et en voie d'extension. Là croissent aussi Ornithogalum umbellatum, Corydalis solida, Asplenium scolopendrium, Polystichum aculeatum, Cystopteris fragilis (Fraxino-Aceretum) et sur les rochers humides, plusieurs pieds d'une plante plus habituelle dans les prairies, Saxifraga granulata.
Au petit parking qui se trouve au pied de la réserve pousse une plante intéressante, originaire de la région méditerranéenne, Capsella rubella. Dans le bas des rochers existe Geranium rotundifolium. Des rochers sont recouverts de nappes de Hedera helix. Au pied des rochers se trouvent des maisons ainsi que des ruines leurs jardins. Diverses plantes peuvent y être observées comme Lonicera caprifolium, Erysimum cheirii,... De ces jardins, des buissons de Syringa vulgaris et de Laburnum anagyroides partent à l'assaut des rochers et des pelouses.
Une vaste pinède occupe une partie du plateau. Les abords de la carrière Sainte-Anne prospectés par PARENT (24-04-1975, archives IFBL) ont montré Aquilegia vulgaris, Lonicera xylosteum et le rare Valeriana wallrothii,...
Le site est réputé pour ses orchidées: Orchis simia, Orchis anthropophora, Ophrys apifera, O. fuciflora, etc.
La carrière Montorgueil, située à l'entrée du vallon des Fonds de Leffe, a été décrite par A. REMACLE, en 1997: Sur la pente terreuse et le replat au pied de celle-ci croissent notamment Silene latifolia subsp. alba, Fragaria vesca, Medicago lupulina, Trifolium repens, T. pratense, Vicia sepium, Daucus carota (abondante), Pimpinella saxifraga, Origanum vulgare, Clinopodium vulgare, Linaria vulgaris, Galium mollugo, Senecio jacobaea, Artemisia vulgaris, Tanacetum vulgare, Eupatorium cannabinum, Centaurea jacea s.l., Inula conyzae, Picris hieracioides, Arrhenatherum elatius, Bromus sterilis, B. erectus, Dactylis glomerata, Equisetum arvense,...; parmi les ligneux, de très jeunes Salix caprea, Fallopia aubertii sur le mur et Rosa rugosa près de l'accès au replat.
La falaise orientale très irrégulière et le petit replat au pied de la dalle sont surtout présentes des espèces de pelouse sèche et des parois rocheuses: Dianthus carthusianorum, Silene nutans, Rumex scutatus, Helianthemum nummularium, Reseda lutea, Sedum album, S. rupestre, Potentilla neumanniana, Sanguisorba minor, Hippocrepis comosa, Geranium robertianum, Polygala vulgaris (replat), Seseli libanotis, Pimpinella saxifraga, Echium vulgare, Teucrium chamaedrys (abondante), T. scorodonia (replat), Galium mollugo, Lactuca perennis (assez abondante), Inula conyzae, Bromus erectus, Melica ciliata, Festuca sp., Allium oleraceum, Asplenium ruta-muraria, Ceterach officinarum (au moins 7 touffes),...; parmi les ligneux: Prunus spinosa, Viburnum lantana, Cornus sanguinea, Clematis vitalba, Rubus sp.
La pente intacte (hors site) prolongeant le site vers l'est conserve un intérêt biologique non négligeable, avec ses lambeaux de pelouse: y sont présents Dianthus carthusianorum, Globularia bisnagarica, de nombreuses orchidées dont Orchis simia et Neottia nidus-avis (obs. R. Lambert).
La faune est très riche, notamment sur les plan entomologique (lépidoptères, orthoptères, hyménoptères aculéates, ...). La plupart des papillons de jour thermophiles de Wallonie sont susceptibles d'y être rencontrés.
Les fourmis sont représentés par plus de 25 espèces différentes, dont la rare et minuscule Plagiolepis tauricus = vindobonensis (BAUGNEE, 2002). Tout récemment, un organisme myrmécophile remarquable a été trouvé en bordure de la réserve: il s'agit d'un poisson d'argent, Atelura formicaria (PARMENTIER et al. 2013).
Les hétéroptères, ou punaises, constituent un autre groupe fort bien diversifié avec une trouvaille récente remarquable effectuée par des entomologistes de l'IRSNB: Notochilus limbatus, un Lygaeidae très rare confiné à quelques pays d'Europe occidentale et dont c'est la seconde capture belge après Onhaye (VISKENS et al. 2015).