En plus des hardes de chamois et de bouquetins des Alpes, la réserve naturelle abrite 32 espèces vasculaires protégées. Pour certaines, comme la seslenie ovale, l'armoise boréale ou l'astragale de Lienz, la réserve protège une part significative des populations françaises. En regard des espèces protégées et inscrites sur les listes rouges d'espèces menacées, la Réserve naturelle de la Grande Sassière est la plus riche des réserves de France métropolitaine. Ici, plus qu'ailleurs, on ne touche qu'avec les yeux, même le plus simple des sainfoins !