Muhu saar on tuntud oma loodusliku liigirikkuse poolest, siin võib kohata  ligikaudu 750 taimeliiki. Eriti rikas on saar käpaliste poolest. Saarel on kodu leidnud 23 haruldast orhideed. Kõige iseloomulikemateks taimekooslusteks Muhus on kadakased loopealsed, mis võtavad enda alla viiendiku saare pindalast. Suur osa saarest on Euroopa Liidu kaitseprogrammi Natura 2000 kaitse all.