D'après GRAITSON (2006), le Bois les Dames abrite de vastes landes et prairies sur sols intoxiqués dominées par Agrostis capillaris, Festuca rubra subsp. commutata et Molinia caerulea. Ponctué d'arbres rabougris, ces étendues herbeuses ont un aspect de "savane" particulièrement remarquable. Au sein de cette lande dégradée, subsistent deux pelouses à Viola calaminaria et Thlaspi caerulescens subsp. calaminare:
- la première, située en rive droite d'un petit vallon, est majoritairement constituée par Molinia caerulea et Agrostis capillaris.
- la seconde pelouse, en rive gauche de ce même vallon, présente un aspect plus prairial: elle comprend Arrhenatherum elatius, Agrostis capillaris, Campanula rotundifolia, Cerastium fontanum subsp. vulgare et Rumex acetosa.
La bryoflore a été partiellement inventoriée en septembre 2014 par A. Sotiaux et coll. (versant sud-est/nord-est).
La friche occupant l'ancien terrain de football, au pied du versant (entre le tennis club et la station d'épuration), abrite peu d'espèces: Pseudocrossidium hornschuchianum, Dicranella staphylina, Barbula unguiculata, Bryum argenteum, Brachythecium rutabulum, Tortula truncata, Brachythecium albicans et, au niveau d‘ornières, Marchantia polymorpha et Pohlia melanodon.
La zone humide située au pied du versant accueille un peuplement prospère de l'hépatique aquatique Riccia fluitans qui flotte aux côtés de Lemna minor et Potamogeton natans. Sur les troncs et branches des vieux saules poussent Orthotrichum affine, Orthotrichum lyellii, Frullania dilatata, Hypnum cupressiforme, Ulota bruchii, Ulota crispa, Pylaisia polyantha. Plus en amont, le ruisseau qui alimente cette zone humide traverse un vallon occupé par une peupleraie et comporte deux bryophytes aquatiques: Platyhypnidium riparioides et Chiloscyphus polyanthos. Le corticole Orthotrichum diaphanum poussent sur tronc de peuplier.
Le sentier forestier qui gravit le versant nord-est est empierré localement de gravier calcarifère permettant à plusieurs espèces de mousses de se développer: Oxyrrhynchium hians, Barbula convoluta, Plagiomnium rostratum, Calliergonella cuspidata, Bryum capillare, Pohlia wahlenbergii.
La bryoflore est cependant largement dominée par les acidophiles à neutrophiles: Polytrichastrum formosum, Jungermannia gracillima, Atrichum undulatum, Calypogeia arguta, Fissidens bryoides, Mnium hornum, Lophocolea heterophylla, Brachytheciastrum velutinum, Dicranoweisia cirrata (abondant sur un bouleau mort), Pleurozium schreberi, Rhytidiadelphus squarrosus, Brachythecium salebrosum (base d'un bouleau), Dicranum scoparium, Plagiothecium curvifolium, Lophocolea bidentata, Plagiomnium undulatum, Platygyrium repens (corticole), Pseudoscleropodium purum, Hylocomium splendens, ...
Les éboulis silicieux naturels portent curieusement très peu d'espèces: Pohlia nutans, Ceratodon purpureus, Dicranella heteromalla, Cephaloziella divaricata et l'invasive Campylopus introflexus. Dans le nord du site, de petits affleurements portent notamment Pseudoscleropodium purum, Bryum capillare, Plagiomnium undulatum, Plagiothecium denticulatum, Rhynchostegium confertum, Lophocolea bidentata, Lophocolea heterophylla, Cephaloziella divaricata, Didymodon vinealis, ainsi que quelques lichens dont Lepraria incana, Cladonia furcata, C. coniocraea, C. ramulosa et C. chlorophaea (det. J.-P. Duvivier)
Les pelouses intoxiquées à violette calaminaire sont trop envahies par les graminées que pour permettre à une flore bryophytique variée de s'y développer. On y observe surtout des espèces banales comme Pleurozium schreberi et Pseudoscleropodium purum.
La faune était relativement peu connue jusqu'à une époque récente, le seul groupe relativement bien documenté étant celui des papillons de jour (GRAITSON et al. 2002).