A Estação Ecológica de Santa Bárbara preserva fisionomias campestres e savânicas de Cerrado. Essas áreas possibilitam a existência de espécies raras, tanto da flora quanto da fauna. No total, já foram registradas 43 espécies ameaçadas de extinção, sendo 13 de plantas, sete de mamíferos, 19 de aves, três de lagartos e duas de serpentes. A maioria das espécies raras ou ameaçadas ocorre nas fisionomias abertas de cerrado, reforçando o objetivo inicial pelo qual a unidade foi criada, em 1984. Destacam-se, entre essas espécies, o veado-campeiro e outros animais de grande porte, como o lobo-guará e o tamanduá-bandeira. Além da biodiversidade, são protegidas dezenas de nascentes, de modo que a estação produz água superficial de excelente qualidade. Como também, protege parte das nascentes e do leito dos córregos que alimentam a cascata do Capão Rico, cartão-postal do município de Águas de Santa Bárbara.