On dénombre pas moins de 1500 types de végétaux dans le Luberon, ce qui représente une biodiversité conséquente. Certains espèces végétales sont indigènes.
Dans le petit Luberon
Dans la partie nord du Petit Luberon, et à une altitude inférieure à 400 m, poussent par exemple le chêne pubescent et des arbustes de garrigue haute comme le genévrier. Quant au sol, il est principalement couvert de graminées de type brachypode.
À une plus basse altitude, on rencontre des chênes verts, des buis et des pins d'Alep. Les clairières font place au romarin, au thym, à l'euphorbe, à la ciste et au chêne kermès.
Ailleurs, le long du cours de l'Aiguebrun notamment, pousse le peuplier blanc sur un sol où domine la folle avoine.
Dans le Grand Luberon
En revanche dans le grand Luberon, au-dessus de 400 m, sur des sols où domine le brome apparaissent l'érable, le sorbier, le houx laissant les crêtes aux genêts qui offrent leurs tiges flexibles au grand vent du nord.
Les parties herbeuses sont vouées depuis longtemps aux moutons et aux chèvres mais, certaines parcelles plus accessibles reçoivent des cultures traditionnelles comme la lavande, l'olivier et la vigne.