Árið 2010 hefur verið útnefnt ár líffræðilegrar fjölbreytni. Stöðugt hefur dregið úr líffræðilegri fjölbreytni á undanförnum áratugum og í kjölfar þess var Samningur Sameinuðu þjóðanna um líffræðilega fjölbreytni samþykktur árið 1992. Ísland hefur verið aðili að honum frá því að hann gekk í gildi árið 1993. Samningurinn hefur þrjú megin markmið:

• að líffræðileg fjölbreytni sé varðveitt
• að nýting lífríkisins sé sjálfbær
• að hagnaði vegna nýtingar erfðaauðlinda sé jafnt skipt

Hugtakið líffræðileg fjölbreytni felur ekki aðeins í sér fjölda tegunda plantna og dýra, heldur er einnig átt við fjölbreytni milli tegunda, innan tegunda og vistkerfa. Mörg dæmi um líffræðilega fjölbreytni er að finna í Þingvallavatni og í nágrenni þess.

Þingvallavatn er í sigdæld sem nær frá Langjökli suður í Hengil og frá Botnssúlum í vestri til Lyngdalsheiðar í austri. Þingvallavatn er stærsta stöðuvatn á Íslandi frá náttúrunnar hendi, um 84 km². Yfirborð Þingvallavatns er í um 100 metra hæð yfir sjávarmáli en mesta dýpi vatnsins er 114 metrar og nær vatnið því niður fyrir sjávarmál. Meirihluti þess vatns sem berst í Þingvallavatn er lindavatn. Sá hluti vatnsins sem ekki sprettur upp úr lindum er yfirborðsvatn sem berst í Þingvallavatn úr lækjum og smáám en stærst þeirra er Öxará. Sogið, stærsta lindá landsins og góð laxveiðiá, er affall vatnsins.

Lífríki Þingvallavatns er um margt sérstakt. Ein af undirstöðum fjölbreytts lífríkis í Þingvallavatni er hve steinefnaríkt vatnið er. Það er tilkomið vegna þess að stór hluti vatnsins í Þingvallavatni hefur hripað í gegnum ung hraun þar sem upptaka steinefna er mikil. Í Þingvallavatni hafa einnig skapast mjög fjölbreytt búsvæði vegna landsigs og hrauns, t.d. í gjám og gjótum.

Gróður

Þingvallavatn er sérstaklega frjótt og gróðursælt þrátt fyrir að vera mjög kalt. Um þriðji hluti botnsins er þakinn gróðri og vatnið er ríkt af þörungum. Lággróður nær út á 10 metra dýpi en hágróður myndar stór gróðurbelti á 10-30 metra dýpi. Um 150 tegundir jurta er að finna í vatninu, frá fjöruborði út á mikið dýpi.

Dýralíf

Í Þingvallavatni eru þrjár af þeim fimm fiskategundum sem finnast hér á landi, urriði, bleikja og hornsíli. Talið er að þessar þrjár tegundir hafi allar lokast í vatninu í kjölfar síðustu ísaldar þegar land reis við suðurenda vatnsins. Auk þeirra þriggja fiskategunda sem finnast í vatninu eru um 50 tegundir smádýra. Þéttleiki dýra er mikill og í fjöruborðinu lifa um 120 þúsund dýr á hverjum m² en þegar komið er niður á 114 m dýpi lifa um 10 þúsund. Nýlega uppgötvuðust afar merkileg krabbadýr í vatninu, blindar og nær litlausar marflær sem hafast við neðanjarðar í lindarvatninu. Þessar tvær tegundir eru nýjar fyrir vísindin og hafa ekki verið greindar áður.

Stöðugt og jafnt innstreymi grunnvatns í Þingvallavatn og margbreytileg búsvæði hafa skapað fiskum, sem og öðrum lífverum vatnsins, góð lífsskilyrði sem lífverurnar hafa lagað sig að. Aðlögunin endurspeglast meðal annars í mismunandi afbrigðum bleikjunnar og hornsílisins og mismunandi stofnum urriðans.

Í vatninu hafa þróast fjögur afbrigði bleikju á síðustu 10.000 árum. Hvergi annarsstaðar í heiminum er þekkt að fjögur afbrigði fisktegundarinnar finnist í sama vatninu. Bleikjan í Þingvallavatni er gott dæmi um hvernig tegundir þróast og laga sig að umhverfi sínu þannig að erfðabreytileiki myndast innan tegundanna. Bleikjan hefur aðlagast að tveimur megin búsvæðum, vatnsbolnum og botninum. Í vatnsbolnum er bleikjan straumlínulaga og jafnmynnt þar sem fæðan er á talsverðri hreyfingu og fiskar hafa lítið skjól fyrir ránfiskum. Tvö afbrigði lifa í vatnsbolnum, sílableikjan sem verður allt að 40 cm löng og murta sem er minni, oftast um 20 cm. Vatnsbotninn, þar sem fæða er næg og gott fylgsni fyrir ránfiskum, er hins vegar megin búsvæði kuðungableikjunnar og dvergbleikjunnar (gjámurtu). Bæði þessi afbrigði eru undirmynnt sem auðveldar þeim að ná í fæðu af botninum. Kuðungableikjan getur orðið allt að 50 cm en dvergbleikjan aðeins 10-13 cm.

Eins og bleikjan hefur urriðinn greinst í marga stofna víðs vegar um vatnið. Þekktasti stofninn var við Efra-Sog sem er hið náttúrulega útfall Þingvallavatns. Einstaklingar af þessum stofni gátu orðið gríðarlega stórir. Eftir að Steingrímsstöð var reist árið 1959 við suðurenda Þingvallavatns eyðilögðust stærstu hrygningarstöðvar þessa urriðastofns sem lét þá verulega á sjá. Annar þekktur stofn hefur hrygningarstöðvar í Öxará.

Á sama hátt og bleikjan og urriðinn hafa hornsíli lagað sig að umhverfi Þingvallavatns og hafa tvö afbrigði þróast. Annað heldur sig á gróðurbreiðum á 20-25 metra dýpi þar sem góð búsvæði er að finna en hitt afbrigðið heldur sig á minna dýpi innan um hraungrýti. Hornsíli eru langalgengasti fiskurinn í Þingvallavatni og er mikilvæg fæða fyrir aðrar fisktegundir í vatninu. Talið er að um 85 milljónir hornsíla séu í Þingvallavatni.

Lífríki í nágrenni Þingvallavatns

Birkiskógur er algengur í nágrenni Þingvallavatns. Algengasti gróðurinn í skógarbotninum er lyng, gras og ýmsar blómjurtir. Eins er víða að finna mosamóa á svæðinu. Þær lyngtegundir sem er að finna í nágrenni Þingvallavatns eru bláberjalyng, krækilyng, sortulyng, beitilyng og hrútaberjalyng. Algengustu blómplönturnar á Þingvöllum eru blágresi, undafíflar, brennisóley, krossmaðra, gulmaðra, skarfífill, maríustakkur, túnsúra og vallelfting, auk þess sem burknar, gulvíðir, loðvíðir, fjalldrapi og reynir eru algengir. Mun fleiri tegundir finnast í nágrenni Þingvallavatns en þær sem hér eru upp taldar en í Þingvallaþjóðgarðinum hafa verið greindar 172 tegundir háplantna sem er um 40% íslensku flórunnar.

Þar sem Þingvallavatn er sérstaklega djúpt er það ekki jafn vinsælt búsvæði vatnafugla og grynnri vötn.  Að staðaldri lifa 52 fuglategundir við vatnið og 30 aðrar koma og fara. Þekktasti fugl vatnsins er himbrimi en hann verpir á fáeinum stöðum við vatnið. Nokkrar tegundir anda verpa við vatnið, þ.á.m. stokkönd, skúfönd, toppönd, rauðhöfðaönd, urtönd, hávella, duggönd og straumönd. Þá hafa einnig álftir og lómur verpt í nágrenni vatnsins. Áður fyrr verpti örn í nágrenni vatnsins en er nú aðeins sjaldgæfur gestur. Sílamávur og hettumávur eru nokkuð algengir en svartbak hefur fækkað. Einnig verpa nokkur hundruð pör af kríu og fýl. Stelkur og sandlóa eru einnig nokkuð algeng við vatnið. Í mólendinu og kjarrinu umhverfis vatnið eru þúfutittlingur, spói, lóa, hrossagaukur, kjói, rjúpa, hrafn, steindepill og skógarþröstur algengir fuglar. Algengasti ránfuglinn á svæðinu er smyrill en einnig hafa sést fálkar og branduglur auk hafarna. Einu spendýrin sem finnast í nágrenni Þingvallavatns eru refur, minkur og hagamús og eru allar tegundirnar nokkuð algengar.

Þingvellir voru friðlýstir sem þjóðgarður árið 1930