La particolarità più eclatante della valle è il repentino ed evidente passaggio dal clima continentale subalpino a quello mediterraneo. La parte superiore della valle, a monte della cascata della Rosandra, è in pieno clima continentale, mentre a valle, subito dopo la cascata, si fa mediterraneo per eccellenza. Essendo le varie parti diversamente esposte sia al sole che alla bora, alle stesse altitudini si riscontrano differenze termiche anche oltre i 10°C il che ovviamente influisce in particolar modo sulla flora locale. Qui si sono conservate molte piante sia alpine che mediterranee che nei territori circostanti sono andate perse con le glaciazioni, ad esempio la Daphne alpina, l'Amelanchier ovalis, la Genista holopetala ed altre. Analogamente vi si trovano vari animali, soprattutto rettili ed anfibi la cui presenza all'esterno della valle è estremamente rara. Da notare ad esempio la Natrix natrix o biscia con il collare che abita prevalentemente in acqua, visto che si nutre quasi esclusivamente con pesci e piccole raganelle. È conosciuto perché in caso di pericolo si finge morto ed espelle un liquido maleodorante. Similmente si comporta anche la Bombina variegata o ululone dal ventre giallo. Quando si sente minacciata, questa lucertola espelle un liquido repellente e spaventa il nemico esponendo le vistose macchie gialle ventrali.

Il corso superiore della Rosandra e quello inferiore si distinguono anche geologicamente. Dapprima il fiume scorre su un terreno di flish leggermente irregolare, con ricca vegetazione su ambedue le sponde, poi precipita con una pittoresca cascata e si infrange su un terreno assolutamente carsico, tra rocce e strettoie radamente cosparse di modeste pianticelle. Queste particolari caratteristiche fanno della Valrosandra un'eccezionale palestra di ricerca per lo studio di molti fenomeni geologici, come pure di alcuni aspetti della fauna e della flora in pericolo di estinzione o addirittura estinta.