Oltre all’indubbio valore paesaggistico offerto dal cipresso, simbolo di molti scenari toscani, la cipresseta di S. Agnese è un vero e proprio monumento storico, utilizzata da tempi remoti per la produzione di pregiato legname.
Fra i cipressi spuntano frequentemente lecci e corbezzoli, anche ben sviluppati, e compaiono molte specie tipiche della macchia mediterranea, come lo scopo maschio e la fillirea, accanto alle specie lianose come lo stracciabrache e la fiammola.
Nei punti a suolo più degradato e sassoso, fra radi cipressi, cresce una interessante gariga (cioè una vegetazione costituita da piante basse e sparse sul terreno) in cui prevalgono specie rupestri, adattate alla scarsissima presenza di humus. Le specie dominanti nella gariga sono tipiche degli ambienti aridi mediterranei, con la lavanda latifoglia, la cornetta minima, la fumana comune, la vedovella dei prati e varie specie di camedrio (camedrio montano, camedrio polio e camedrio comune). Nella gariga compaiono anche due specie tipiche dei pascoli aridi di latitudini più elevate, che qui trovano il limite meridionale della loro distribuzione: la Staehelina dubia (conosciuta come "pennellini" per la forma dei fiori) e la veronica di Barrelier.
Dove la rocciosità diminuisce compaiono arbusti di cisto rosso e di cisto di Montpellier, dai bei fiori primaverili rispettivamente viola e bianchi, insieme alla ginestrella comune, un piccolo cespuglio semiparassita.
Nelle aree pianeggianti sotto ai cipressi si è stabilita una prateria arida, contraddistinta dalla dominanza della graminacea Bromus erectus.
La chioma dei cipressi è usata da molti piccoli uccelli come dormitorio; fra le specie più comuni ci sono la capinera, la cinciarella, il verzellino e la cincia mora. Fra i rapaci notturni sono segnalati l’assiolo e il barbagianni, che nella notte frequentano le aree aperte circostanti a caccia rispettivamente di insetti e di piccoli roditori. Fra i mammiferi, va ricordata la presenza dell'istrice, della faina e della donnola.
