Les forêts qui surplombent la tourbière principale du vallon de Machais se composent principalement de sapins, de hêtres et plus localement d'épicéas. Précisément, deux principaux types de boisements s'y distinguent : la hêtraie-sapinière, et sur les parties les plus hautes de la Réserve Naturelle, au-delà de 1100 mètres d'altitude, la hêtraie subalpine aux arbres de taille réduite et ponctuée de sorbiers des oiseleurs.
Sur des superficies réduites, bétulaies et saulaies sur tourbe et érablaie sur éboulis sont également représentées.


En fonction de la richesse du sous-bois et de la diversité de leur structure, ces forêts sont favorables à l'avifaune. Parmi les espèces typiquement montagnardes, on peut observer le cassenoix moucheté, le merle à plastron, le bec-croisé des sapins ou encore la chouette de Tengmalm. La qualité de l’habitat forestier est primordiale pour le grand tétras, oiseau menacé de disparition à l’échelle du massif vosgien.


Ces forêts accueillent également des carnivores comme la martre, le chat sauvage, le renard et plus rarement le lynx. Les ongulés : chevreuils, cerfs, sangliers et chamois fréquentent également le vallon de Machais.