Fırtına Vadisi, Fırtına Deresi’nin, Karadeniz kıyı çizgisinden başlayıp iç kısımlara doğru birden çok kola ayrılarak (Durak, Hemşin, Hala, Polovit, Elevit ve Tunca dereleri) Kaçkar Dağları’nın kuzey yamaçlarına kadar uzanmasıyla oluşur. Vadide yıllık ortalama yağış miktarı 2000 mm’nin üzerindedir ve yüksek kesimleri sürekli sis altındadır. Alüviyal akarsu ormanları (kızılağaç), geniş yapraklı ılıman ormanlar (doğu kayını), iğne yapraklı doğu ladini ormanları, yapraklı ve karışık ormanlar, geniş alpin çayırlıklar ve kayalık habitatlar, nadir şimşir ormanları gibi Doğu Karadeniz’e özgü bütün habitatları burada bulmak mümkündür. Bu değerlerinden ötürü, Fırtına Vadisi ormanları, WWF (Dünya Doğayı Koruma Vakfı) tarafından Avrupa’da acil korunması gereken 100 ormandan biri olarak ilan edilmiştir.
Fırtına Vadisi, Kaçkar Dağları ile birlikte 537 odunsu bitki, 136 kuş, 30 memeli, 21 sürüngen ve 116 endemik bitki türüne ev sahipliği yapar. Fırtına, Hemşin ve Çağlayan dereleri, her yıl Karadeniz’den iç kısımlara göç ederek yumurtadan çıktıkları yere yumurtlayan deniz alalarının da yuvasıdır.
Doğu Karadeniz Dağları ÖBA’sı içinde Fırtına Vadisi, çeşitli vejetasyon tipleri ve flora zenginliğiyle diğer vadilerden belirgin bir farklılık sergiler. Doğu Karadeniz Bölgesi için yapılan flora çalışmalarının en kapsamlılarından biri olan Rize Florası adlı çalışmada, Fırtına Vadisi'nin Rize ili bitki taksonu sayısının yarısından fazlasını barındırmaktadır. Buna göre Kaçkar Dağları, özellikle milli park ve yakın çevresi, Doğu Karadeniz’deki endemik taksonların %30'una tek başına ev sahipliği yapmaktadır. Alanda orman, nemli dere, sucul ve sulak alan, subalpin ve alpin olmak üzere 4 vejetasyon tipi vardır:

Orman vejetasyonu: Çoğunlukla yapraklı ve iğne yapraklı ormanların egemen olduğu bir kuşaktır. Bu bölümün 300-1500 m yükseltiler arasındaki kesiminde yapraklı türler; 1500 metreden yukarı kesimlere doğru çıkıldıkça, iğne yapraklı türler karışıma daha yüksek oranda katılmaktadır. Doğu kayını (Fagus orientalis), doğu ladini (Picea orientalis), Anadolu kestanesi (Castanea sativa), sapsız meşe (Quercus petraea subsp. iberica), adi gürgen (Carpinus betulus) ve porsuk (Taxus baccata) gibi odunsu türler bulunmaktadır. Bu kuşakta zengin orman altı otsu florası da yer almaktadır. 1500-2000 m yükseltiler arasındaysa nemli-yarı nemli, kışa dayanıklı, iğne yapraklı saf ya da karışık ormanlar yaygın durumdadır. Bu ormanlar; doğu ladini, Doğu Karadeniz göknarı (Abies nordmanniana ssp. nordmanniana), sarıçam, karışık ve saf ormanlarıdır. Kuzey bakılarda meşcere halinde sapsız meşe bulunmaktadır.
Nemli dere vejetasyonu: Nemli dere vejetasyonunun ana elemanı kızılağaç (Alnus glutinosa) ormanlarıdır. Genellikle 1000 m’nin altındaki dere yataklarında yayılış göstermektedir. Bu orman yapısı, Çamlıhemşin merkezde olarak Zilkale, Çat-Palovit kavşağı ve Çamlıhemşin –Ayder’de bulunmaktadır.
Subalpin ve alpin vejetasyonu: Deniz seviyesinden 2200 m, yer yer de 2400 m’lere kadar çıkan ormana ait formasyonlarla, bunun uzerinde yer alan yüksek dağ katı çayırlarından ibarettir. Rize'nin alpin kat vejetasyonu, orman üst sınırından itibaren 3100-3200 m’lere kadar devam eder. Yüksek dağ katı; Sibbaldia parviflora, Alchemilla spp. ve Nardus stricta’nın yaygın ve baskın olduğu alpin çayırlarla; Kafkas orman gülünün (Rhododendron caucasicum) baskın olduğu çalılıklardan oluşmaktadır. Otsu türlerin örtme derecesi %30'u geçmez; çalı tabakasının örtme derecesiyse %70'dir. Bu ormanların tabanlarında liken ve yosunlara rastlanmaktadır. Bu orman yapısı Çamlıhemşin’de Hisarcık Koyu, Lamli-Dilek Dağı, Yukarı Kavron-Cengovit, Ortayayla köyü-Kumarlık Tepe’de bulunmaktadır.
Fırtına Vadisi içerisinde bulunan bitki örtüsü, özellikle belli bazı orman formasyonları ve ekosistemlerle dikkat çekmektedir. Temel olarak, bu ekosistemlerde, değişik yerlerde yayılan üç çeşit formasyon görülmektedir: Alüviyal ormanlar, şimşir ormanları ve doğal yaşlı orman toplulukları.
Alüviyal ormanlar: Bu alanlar, yaşam ortamlarındaki değişikliklere dayanabilen çok özel bir ekosistemi, alüviyal akarsu ormanlarını barındırmaktadır. Burada yaşayan bitkiler derin köklüdür ve yüksek bir üreme potansiyeliyle mekanik hasarlara karşı belirgin bir dayanıklılık gösterirler. Bu yapılar, akarsularda yer alan birçok yaşam biçimi için gerekli yerleşim yerlerini sağlarlar.
Şimşir ormanları: Fırtına Vadisi’nde bulunan örnekleri, bu türün en dikkat çekici topluluklarını oluşturmaktadır. Ağaçların çaplarının 8-32 cm arasında değişmesi ve boylarının yer yer 8-10 m’ye kadar ulaşmasıyla anıt özelliği kazanmaktadırlar. Bu ormanlar, Fırtına Vadisi’nin en önemli biyolojik kaynak değerlerinden biri olmakla kalmayıp, olağanüstü güzellikleriyle estetik kaynak değerlerinin de başında gelmektedir. Alanın içerisinde ve hemen dışında çeşitli mevkilerde bulunan şimşir (Buxus sempervirens) ormanları dere kenarlarında görülse de, yamaç alanlarda da büyük parçalar halinde bulunabilmektedir. Bu orman parçalarının yaygın olarak bulunduğu yerler, 900-1300 m arasında Çamlıhemşin-Meydan yolu üzerinde, Şimşirlik mevkiinde, Kito ormanlarıyla Palovit Vadisi içinde bulunmaktadır. Şimşir ormanları içerisinde bulunan diğer tipik bitkiler arasında Ilex colchica, Hedera colchica, Rubus spp., Oxalis spp., Trifolium spp. ve bazı mantarlarla yoğun kara yosunları sayılabilir.

Doğal yaşlı ormanlar: Doğal Yaşlı Ormanlar yalnızca orman ağaçlarından ibaret değildir. Bu ormanlar doğallık ve yaşlılığı yansıtan özelliklerin, ekosistem sağlığının ve biyolojik çesitliliğin en mükemmel şekilde korunduğu yerler olarak bilinmektedir. Epifitik bitkilerin çokluğuyla dikkat çeken bu ormanlar, tehlike altındaki türlerin de %13 kadarını içermektedir. Fırtına Vadisi ve Palovit Vadisi, içerdikleri doğal yaşlı ormanlarla, hem bölgenin, hem de ülkenin en bozulmamış birkaç orman ekosistemi arasında değerlendirilebilir. Fırtına Vadisi içerisinde yaklaşık 4603 ha doğal yaşlı orman bulunmaktadır.
Türkiye Doğal Hayatı Koruma Derneği’nin (DHKD), Doğu Karadeniz Bölgesi’ndeki Doğal Yaşlı Orman varlığını saptamak amacıyla, Orman Bakanlığı’nın amenajman plan verilerine dayanarak 1996 yılında yaptığı çalışma sonucunda, Artvin ve Trabzon Orman Bölge Müdürlükleri ormanları içinde, Doğal Yaşlı Orman olarak tanımlanabilecek alanların yalnızca %12 düzeyinde kaldığı ortaya çıkmıştır. Çeşitli nedenlerle giderek daralan bu nadir orman ekosistemlerinin özel bir yönetim planıyla korunması gerekmektedir.
Bölge, bitki çeşitliliğinin yanı sıra barındırdığı hayvan türleriyle de doğa koruma açısından büyük önem taşımaktadır. Türkiye’de en yoğun bozayı (Ursus arctos) popülasyonun bulunduğu bölgelerden biri olanda alanda, yaban domuzu (Sus scrofa), çengel boynuzlu dağ keçisi (Rupicapra rupicapra), yaban keçisi (Capra aegagrus), kurt (Canis lupus), tilki (Vulpes vulpes), çakal (Canis aureus), yaban kedisi (Felix silvestris), vaşak (Lynx lynx), karaca (Capreolus capreolus) ve porsuk (Meles meles) en önemli türlerdendir. Daha önceleri yoğun olarak bulunduğu bilinen ulu geyik (Cervus elaphus) özellikle aşırı avcılık nedeniyle artık çok nadir görülmektedir.
Alan, içerdiği sakallı akbaba (Gypaetus barbaratus), kızıl akbaba (Gyps fulvus), kara akbaba (Aegypius monachus), kaya kartalı (Aquila chrysaetos), huş tavuğu (Tetrao mlokesewiczi) ve ur keklik (Tetraogallus caspius) popülasyonları nedeniyle, kuş toplulukları bakımından Doğu Karadeniz Dağları ÖKA’sı içinde yer almaktadır.
Yakın zamanlara kadar, yöredeki dereler içinde el değmeden kalabilen tek akarsu olan Fırtına Deresi, başta hidroelektrik santraller olmak üzere, yol inşaatları, turizm ve çarpık gelişimin tehdidi altındadır. Özellikle sayıları ve boyutları giderek artan taş ve kum ocakları, alüviyal akarsu ormanlarının hem akışı düzenleme, hem de alabalıklar ve diğer canlılar için yaşam alanı oluşturma işlevine büyük darbe vurmaktadır. Kıyıya yakın kesimdeki sahil ve bataklıklara, nehir ağzındaki bitki topluluklarına ve nadir habitatlara büyük ölçüde zarar verilmiştir.
Fırtına Vadisi boyunca yer alan şimşir ormanları, yasa dışı kesimler nedeniyle azalmaktadır. Hemen yanı başındaki Kaçkar Dağları Milli Park sınırlarının, bir ekolojik koridor şeklinde, Fırtına Vadisi’nde yer alan ve mevcut Milli Park sınırları içinde temsil edilmeyen değerli habitatları da içine alacak şekilde genişletilmesi, doğal habitatların bütün bu tehditlere karşı korunmasını güvence altına alacaktır.
WWF-Türkiye (Doğal Hayatı Koruma Vakfı), bölge halkının bilinçlendirilmesi için, 2003 yılı Ekim ayında, Karadeniz Çevre Derneği ile işbirliği içerisinde, “Kaçkar Dağları Milli Parkı ve Fırtına Deresi’nin Etkin Korunması İçin Eğitim ve Bilgilendirme Çalışmasını gerçekleştirmiştir.