vaikka puut ovat metsien suurimpia ja tuottavimpia eliöitä, metsäekosysteemi on paljon enemmän kuin maalla kasvava puukanta. Metsät tarjoavat elinympäristön myös lukuisille muille kasvilajeille sekä lukuisille eläimille ja pieneliöille. Useimmat näistä liitännäislajeista eivät voi elää missään muualla; niillä on ehdoton vaatimus metsäisestä elinympäristöstä. Usein tämä tarve on hyvin erityinen, kuten silloin, kun lintulaji tarvitsee tietyntyyppistä metsää puulajin, iän ja muiden olosuhteiden perusteella.
esimerkiksi Kirtlandinkerttuli (”Dendroica kirtlandii”) on uhanalainen lintulaji, joka pesii vain tietyn ikäisissä ja tiheissä metsiköissä Pohjois-Michiganissa. Tämä laululintu ei pesiydy muunlaisissa metsissä, mukaan lukien nuoremmat tai vanhemmat jakkimäntypistiäiset. Vastaavasti uhanalainen täpläpöllö (”Strix occidentalis”) esiintyy vain tietyntyyppisissä vanhakasvuisissa havumetsissä läntisessä Pohjois-Amerikassa. Nämä samat vanhat metsät ylläpitävät myös muita lajeja, joita ei voi esiintyä nuoremmissa metsiköissä, esimerkiksi tiettyjä jäkäliä, sammalia ja maksaruohoja.
yleensä metsissä esiintyvillä monilla lajeilla on kuitenkin laajempi ekologinen sietokyky, ja ne saattavatkin vaatia eri luontotyyppien mosaiikkia. Esimerkiksi Pohjois-Amerikan itäosissa valkohäntäpeura (Odocoileus virginianus) pärjää hyvin monenlaisissa elinympäristöissä. Ne edellyttävät pääsyä suhteellisen nuoriin, menestyviin metsiköihin, joissa on runsaasti ja ravitsevaa ravintoa tälle lajille, sekä turvapaikkaa täysikasvuisista metsistä, joissa on havupuuvaltaisia alueita, joilla on talvella matalampi lumensyvyys. Samoin töyhtötiainen (Bonasa umbellus) pärjää parhaiten maisemassa, jossa on eri-ikäisiä metsiköitä, mukaan lukien vapiseva haapa (Populus tremuloides), jossa on muutama Havupuu sekaisin.
yleisemmin metsät tarjoavat olennaisen elinympäristön useimmille maapallon kasvi -, eläin-ja pieneliölajeille. Tämä koskee erityisesti trooppisia sademetsiä. Viimeaikaiset metsäpinta-alan vähennykset, jotka 1950-luvulta lähtien ovat useimmiten liittyneet trooppisten metsien muuttamiseen maatalousmaaksi, ovat biologisen monimuotoisuuden häviämisen kannalta kriittinen ympäristöongelma. Metsäkadolla on myös merkittäviä vaikutuksia ilmastonmuutokseen ja luonnonvarojen saatavuuteen.