公园水资源丰富，溪水终年不断，水质纯净，各溪流水质均符合GBZBL-1999《地表水环境质量标准》I类水质标准和GB5749-85《生活饮用水卫生标准》。牛头山森林公园是浙汀中部地区天然森林植被保存最为完好，植物资源最为丰富的地区。公园内天然阔叶林占优势，大树参天，森林覆盖率达99％。园内有木本植物72科199属439种，其中国家一级重点保护野生植物有南方红豆杉、钟萼木(伯乐树)2种，二级重点保护的有长叶榧、凹叶厚朴等6种。主要依赖森林而生存的陆生脊椎动物有4纲29目7l科265种，其中国家一级重点保护野生动物有白颈长尾雉、云豹、豹、黑麂等4种，二级重点保护野生动物有大鲵、虎纹蛙、白鹇、猕猴、穿山甲、黑熊等32种。牛头山森林公园景观资源丰富，计有各类景物(景观)38处，其中上上景10处，上景15处。

    森林景观有林木二绝、独木成林、古藤恋树，树体庞大的算盘子土、秋子梨土，飘然欲仙的云峰鹃霞等。地貌景观资源是牛头山森林公园的又一特色，有气势磅礴的牛头山、天师峰、擎天柱、天崩峡、地裂峡，藏奇纳胜的石门峡，逼真传神的石门迎宾、道士岩等。繁茂的森林，滋润了溪谷瀑潭。园内山山有溪谷，处处有瀑潭，众多的溪谷瀑潭与四周群山刚柔相济，充满诗情画意。

    公园的水体景观有“浙中大瀑布”之称的仙女瀑，忽隐忽现的流云瀑，形影不离的鸳鸯瀑，险峻异常的潜龙涧等。牛头山森林公园人迹罕至的天然森林，耐人寻味的奇树异木，雄奇绝险的峡谷断崖，美不胜收的溪水瀑潭与一尘不染的生态环境，形成一幅幅意趣横生的优美画卷，具有“雄、奇、险、秀、幽”的特色。森林公园拟划分为可登高揽胜，生态探险的牛头山景区；可峡谷涉趣，探险猎奇的石门峡景区；可观览瀑布，吸氧保健的九瀑沟景区和上田服务管理区等4个功能区。