動植物資源
動植物化石在大峽谷的沉積岩中并不豐富，而且大部分限于原始的藻類及軟體動物、珊瑚、三葉蟲及其他無脊椎動物。然而，今天大峽谷範圍内的動物界卻是多種多樣而豐富的。常見的動物有種類很多的松鼠、叢林狼、狐狸、鹿、貛、紅貓、兔、花鼠和有囊跳鼠。植物界也是多種多樣的。峽谷的底部是柳和三角葉楊，這些在生長季節須有大量水分。在水分需要表的另一端是耐旱的植物，如絲蘭、龍舌蘭和許多種仙人掌。在大峽谷的邊沿上，無論南沿或北沿，植物界都有很多種類。南沿有代表性的是發育良好的美國黃松林，還有分散的矮松和刺柏的植株。灌木植被中主要有矮栎、山地桃花心木和大棵山艾。北沿上則是美國黃松、白枞、黃杉、藍雲杉和白楊。在條件不太好的情況下，植物界就又回複變異到荒漠的種類了。
面臨問題
水流問題
科羅拉多河在大峽谷的上遊和下遊均被建造水壩攔截，影響了正常的水流。上遊是Glen峽谷水壩，形成Powell湖；下遊是胡佛水壩，形成Mead湖，主要供水給位于荒漠中
的拉斯維加斯。這些水壩不僅限制了各種魚和其他生物的活動，更重要的是它攔截了所有大洪水。大峽谷的許多地形過去都是由這些大洪水所塑造出來的，如今水流變慢變少了，許多地形就被改觀了，直接影響到大峽谷的生态環境。比方說，因為缺乏由大洪水所帶來的大量泥沙，大峽谷底部的許多沙灘都在消失當中。
空氣污染問題
大峽谷周圍大城市所産生的空氣污染直接影響着大峽谷的景觀：因為視野開闊，峽谷兩岸又有一定距離，所以空氣污染問題常常像是被放大了似的在此特别明顯。空氣素質好的時候，峽谷對岸清晰可見；空氣污染嚴重的時候，峽谷對岸像是被籠罩在一層霧中。這個問題不好解決，因為國家公園管理局無權過問各大城市的空氣污染排放量，各大城市也不對什麼“世界遺産”的空氣素質負責。大峽谷隻好一廂情願地期盼着各大城市嚴格限制并大副降低其空氣污染排放量，聽命于當時的風向、風速等自然條件了。
生态系統問題
自從西方人發現大峽谷以來，大峽谷的物理環境已被改變了許多，如前兩段所說的水流問題和空氣污染問題，這些改變都直接影響到大峽谷的生态環境。人類的活動又迅速地引進了許多外地的生物，它們與當地原有生物激烈競争。這一切都破壞了大峽谷的生态系統平衡。
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