Das grüne Herz der Insel wird von dichten Wäldern geprägt, in denen seltene Tierarten leben. Besonders bekannt ist Pemba für den Pemba Flying Fox, einen großen, endemischen Flughund. Auch Vogelbeobachter kommen auf ihre Kosten: Mehr als 180 Arten, darunter die Pemba Green Pigeon und weitere endemische oder bedrohte Vogelarten, machen die Insel zu einem Hotspot für Ornithologen.
Die Küstenregionen sind von ausgedehnten Mangrovenwäldern und Lagunen durchzogen – Lebensräume für zahlreiche Fische, Krustentiere und Wasservögel.
Doch das wahre Naturwunder liegt unter der Wasseroberfläche: Die Korallenriffe rund um Pemba gehören zu den intaktesten im Indischen Ozean. In der geschützten Misali Island Marine Conservation Area tummeln sich farbenfrohe Rifffische, Meeresschildkröten, Delfine und mit etwas Glück sogar Walhaie. Die Steilwände und Kanäle des Pemba Channels sind ein Paradies für Taucher – fernab vom Massentourismus.