La vallée de la Rur est occupée par d'anciens prés de fauche et prairies pâturées aujourd'hui abandonnées, plus localement par des landes et des bas-marais acides, ainsi que des plantations d'épicéas. Elle comporte également une ligne de chemin de fer avec ses habitats propres.
La végétation en place est complexe et la flore est très riche et fortement marquée par les éléments montagnards, compte tenu de l'altitude (550 m). Schématiquement, on distingue, tout au long de la vallée:
- dans l'eau libre, des herbiers de Myriophyllum alterniflorum et de Callitriche hamulata, ainsi qu'une mousse aquatique, Fontinalis antipyretica;
- le long des berges, des espèces des mégaphorbiaies et des roselières avec également Iris pseudacorus, Carex acuta, Glyceria fluitans;
- une belle galerie forestière dominée par Alnus glutinosa entremêlé de Sorbus aucuparia, Salix aurita, Betula pendula,...
- des groupements de bas-marais acide à Carex rostrata, C. nigra, Comarum palustre, Viola palustris, etc.;
- des magnocariçaies à Carex acuta;
- des jonchaies acutiflores à Juncus acutiflorus melées d'espèces de prairies humide et de bas-marais: Persicaria bistorta, Viola palustris, Valeriana repens, Angelica sylvestris, Cirsium palustre, Ranunculus repens, Caltha palustris, Rumex acetosa, Molinia caerulea, Lotus pedunculatus, Deschampsia cespitosa, Crepis paludosa, Achillea ptarmica, Sanguisorba officinalis , etc.;
- des prairies de fauche humides à Deschampsia cespitosa et Persicaria bistorta souvent envahies par Angelica sylvestris et riches en Poa chaixii et Senecio ovatus;
- des roselières à Phalaris arundinacea, avec ici et là Deschampsia cespitosa, Lysimachia vulgaris, Senecio ovatus, Cirsium palustre, Persicaria bistorta, etc.
- des mégaphorbiaies à Filipendula ulmaria, issues de l'évolution des formations précédentes.
- des fourrés de Salix aurita, Sorbus aucuparia, Salix repens (rare), Picea abies,...
- des prés montagnards incluant divers éléments des nardaies, à Meum athamanticum, Potentilla erecta, Succisa pratensis, Persicaria bistorta, Sanguisorba officinalis, Phyteuma nigrum, Stachys officinalis, Deschampsia cespitosa, D. flexuosa, Briza media, Festuca rubra, F. filiformis, Holcus lanatus, H. mollis, Agrostis capillaris, Stellaria graminea, Centaurea jacea subsp. nigra, Lathyrus linifolius var. montanus, Hypericum maculatum, Anthoxanthum odoratum, Poa chaixii, Danthonia decumbens, Nardus stricta, Dactylis glomerata, ...
- des fragments de landes à Calluna vulgaris, Vaccinium myrtillus, Vaccinium vitis-idaea, Teucrium scorodonia, Carex pilulifera, etc.
- des fourrés de Cytisus scoparius, sur les ourlets plus secs.
- des colonisations préforestières à Rubus idaeus.
On note en outre la présence de Lycopodium clavatum en bordure des voies de chemin de fer et le long d'un chemin forestier.
Le vallon du Windgenbach, en rive droite de la Rur, entre la limite du camp militaire d'Elsenborn (à l'est) et Am Grünen Kloster, renferme en plus:
- des landes tourbeuses à Narthecium ossifragum, Eriophorum vaginatum, Genista anglica, Dactylorhiza maculata, etc.
- des bas-marais acides à Carex canescens, Carex echinata, Eriophorum angustifolium, Carex rostrata, Carex nigra, ...
- des tremblants à Menyanthes trifoliata et Comarum palustre;
- divers groupements d'eau stagnante oligotrophe à mésotrophes, avec Juncus bulbosus, Lemna minor, Hydrocharis morsus-ranae (introduit dans un étang - obs. L. Derochette), Potamogeton polygonifolius, etc.
- des roselières frangeantes à Sparganium erectum, Typha latifolia, Equisetum fluviatile, Scirpus sylvaticus, Scutellaria galericulata, ... autour des mares;
- un groupement de source à Montia fontana;
- plusieurs stations de Senecio hercynicus et de Salix pentandra (obs. O. Schott, 2009).
Au lieu-dit Regenberg, sur le versant droit du vallon du Windgenbach (exposé au sud), s'étend une superbe prairie de fauche montagnarde avec de nombreux éléments des nardaies et du Molinion. Outre une belle station d'orchidées composée de Dactylorhiza majalis (plus de 150 pieds en 2012, obs. A. Paquet) et de Dactylorhiza maculata, on y observe notamment Meum athamanticum, Briza media, Leontodon autumnalis, Succisa pratensis, Carex panicea, Sanguisorba officinalis, Rhinanthus minor, Narcissus pseudonarcissus, Hieracium pilosella, Carex pilulifera, Calluna vulgaris, Lathyrus linifolius, Phyteuma nigrum, Lotus corniculatus, Stachys officinalis, Potentilla erecta, Leucanthemum vulgare, Lathyrus pratensis, Centaurea jacea, Poa chaixii, Pimpinella saxifraga, etc.
La partie basse de cette prairie a un caractère nettement plus humide avec des espèces de bas-marais acide et de lande tourbeuse comme Juncus squarrosus, Carex echinata, Vaccinium vitis-idaea, Galium uliginosum, Juncus acutiflorus, Juncus conglomeratus, Valeriana dioica, Carex nigra, Carex demissa, Ranunculus flammula, Myosotis nemorosa, Viola palustris, ...; des espèces de mégaphorbiaie (Filipendula ulmaria e.a.), de roselières (Phalaris arundinacea, ...), de suintements acides (Montia fontana).
La vallée de la Rur présente un très grand intérêt faunistique en raison de la présence de nombreuses espèces rares et/ou menacées. Cependant, seuls quelques groupes ont été bien documentés à ce jour, en particulier les oiseaux et les papillons de jour.
L'oiseau emblématique des prairies semi-naturelles non fertilisées est sans nul doute le tarier des prés (Saxicola rubetra), l'un des passereaux les plus menacés de Wallonie et dont on compte une dizaine de cantons bon an mal an. D'autres espèces intéressantes fréquentent la vallée durant la saison de reproduction, le bruant des roseaux (Emberiza schoeniculus), le tarier pâtre (Saxicola torquatus), le pipit des prés (Anthus pratensis), la locustelle tachetée (Locustella naevia), la pie-grièche écorcheur (Lanius collurio), la cigogne noire (Ciconia nigra), etc. Le martin pêcheur d'Europe (Alcedo atthis), le cincle plongeur (Cinclus cinclus) et la bergeronnette des ruisseaux (Motacilla cinerea) sont à peu près omniprésents tout le long de la vallée. Des nichoirs destinés à favoriser la nidification du cincle ont été placés à divers endroits par Aves-Ostkantone. Durant la période hivernale et en migration, diverses espèces s'y arrêtent ou y séjournent plus ou moins longtemps: bécassine sourde (Lymnocryptes minimus), grande aigrette (Ardea alba), sarcelle d'hiver (Anas crecca), pie-grièche grise (Lanius excubitor), busard Saint-Martin (Circus cyaneus) et d'autres encore.
Les papillons de jour comptent dans les limites du site au moins 40 espèces, les plus typiques des prairies humides étant le nacré de la bistorte (Boloria eunomia), le petit collier argenté (Boloria selene), le cuivré de la bistorte (Lycaena helle) et le cuivré écarlate (Lycaena hippothoe). On observe également la présence plus locale du moiré franconien (Erebia medusa), de l'échiquier (Carterocephalus palaemon), du grand nacré (Argynnis aglaja), de l'hespérie de la mauve (Pyrgus malvae), du gazé (Aporia crataegi), du demi-Argus (Polyommatus semiargus), ... Les environs de la gare de Kalterherberg se distingue par la présence d'espèces plus thermophiles comme l'argus frêle (Cupido minimus) et l'azuré de l'ajonc (Plebejus argus). Les papillons sylvicoles sont en revanche globalement peu représentés: tabac d'Espagne (Argynnis paphia), grande tortue (Nymphalis polychloros) et petit sylvain (Limenitis camilla) essentiellement.
L'herpétofaune n'a jamais fait l'objet de recensements précis et les observations demeurent occasionnelles. On y a observé deux espèces de reptiles: le lézard vivipare (Zootoca vivipara) et l'orvet fragile (Anguis fragilis), ainsi que trois amphibiens dont la salamandre tachetée (Salamandra salamandra).
Une pêche électrique réalisée dans la Rur en 2012 (DEMNA) a permis de recenser 8 espèces de poissons, dont le chabot (Cottus gobio s.l.), la loche franche (Barbatula barbatula) et la truite fario (Salmo trutta fario).