Sur la partie cristalline du territoire du Parc, le réseau hydrographique s’écoulant sur des roches imperméables est particulièrement dense.
Les vallées étroites et profondes sont recouvertes de boisements épais composés essentiellement par des essences de feuillus (Châtaignier, Chêne pédonculé, Charme commun, Noisetier… et localement Hêtre), et par la présence de résineux cultivés (Epicéa de Sitka, Douglas, Mélèze d’Europe). Certains de ces boisements de pente peuvent, du fait notamment de leurs caractéristiques micro-climatiques sub-montagnardes, constituer des habitats naturels rares abritant des espèces végétales protégées.
Sur leur partie amont, les rivières (Tardoire, Dronne, Bandiat, Gorre…) sont caractérisées par des pentes moyennes à fortes, des eaux acides et bien oxygénées, et une diversité d’écoulements support d’une vie biologique riche et variée. Localement, gorges, chaos granitiques et cascades composent des sites pittoresques, embellis par les frondes majestueuses de l’Osmonde royale. Malheureusement, seuls les tronçons de rivière qui ne sont pas trop impactés par les étangs abritent encore la faune piscicole remarquable normalement inféodée à ces cours d’eau classés en première catégorie piscicole : truite fario, vairon, chabot, lamproie de planer.
Plus discrets, mais éléments essentiels dans le cycle biologique de la faune de nos cours d’eau, les macro-invertébrés sont d’excellents bio-indicateurs de la qualité des eaux grâce à leur extrême sensibilité à toute dégradation des milieux aquatiques. Ainsi, là où les fonds caillouteux et graveleux de ces cours d’eau ne sont pas envasés du fait de la présence de seuils ou de vidanges d’étangs mal maîtrisées, ils abondent en Plécoptères, Trichoptères à fourreau, et autres Ephéméroptères, tandis que les Caloptéryx vierges égayent les airs de leurs reflets métalliques.
Cette grande diversité de larves et d’insectes aquatiques est fortement appréciée par des oiseaux comme le Cincle Plongeur et la Bergeronnette des ruisseaux, facilement observables, souvent non loin du Martin-pêcheur.
Autre bio-indicateur de grande qualité présent à l’état relictuel dans deux cours d’eau cristallins du Périgord-Limousin, la Moule perlière ou Mulette, mollusque bivalve filtreur qui autrefois recouvrait le fond des rivières. Aujourd’hui menacée de disparition au niveau national, où elle a perdu plus de 99 % de ses effectifs en un siècle, elle fait l’objet de mesures de protection fortes à l’échelle Européenne.
Autre espèces d’intérêt patrimonial inféodée aux cours d’eau de qualité, et autrefois abondante dans les rivières du Périgord-Limousin, l’Ecrevisse à pattes blanches est malheureusement aujourd’hui au bord de l’extinction, du fait notamment de la présence abondante de trois espèces d’écrevisses exotiques américaines, qui la concurrencent et posent des problèmes sanitaires.
Heureusement moins menacée, la Loutre quant à elle a recolonisé récemment l’ensemble du réseau hydrographique du territoire du Parc.
Enfin, il faut souligner que parmi les milieux naturels du Périgord-Limousin, ce sont les cours d’eau et leurs vallées qui font l’objet de la plus grande reconnaissance en terme d’intégration au réseau des ZNIEFF du Limousin et d’Aquitaine, de sites Natura 2000, de sites inscrits et classés ou d’espaces naturels sensibles des départements.