В заказнике произрастает редкое не только для региона, но и всей страны дерево – дуб пушистый. Под охраной государства также находятся занесенные в Красную книгу Украины растущие здесь травянистые представители флоры: ковыль Лессинга, ковыль волосистый, ковыль пушистый, лилия лесная, прострел большой, шафран сетчатый, клекачка перистая. Среди представителей фауны встречаются отшельник обыкновенный, жук-олень, дисцелия зональная, степной хорек, горностай, барсук, степная мышовка и лунь полевой. Территория Павловского ботанического заказника может использоваться только в природоохранных, научных и образовательно-воспитательных целях. Оздоровительные и рекреационные мероприятия проводятся только в тех случаях, если они не противоречат целям создания и задачам заказника.