Předmětem ochrany jsou původní listnaté a smíšené lesní porosty, charakteristické pro Lužické hory. Jejich druhová skladba nebyla člověkem výrazněji ovlivněna. V bylinném podrostu se na severních svazích vyskytují kapraďorosty, na jižních roste například bažanka vytrvalá, kyčelnice devítilistá i cibulkonosná, měsíčnice vytrvalá a náprstníky. Hojná je netýkavka a mařinka vonná, vzácněji tu můžeme najít samorostlík klasnatý nebo lilii zlatohlávek. Zjara zde rozkvétají lýkovce. Jsou zde pozoruhodné nálezy některých druhů měkkýšů, hmyzu a pavouků, které se obvykle vyskytují ve vyšších nadmořských výškách. Proto jsou na Studeném vrchu neobvyklé. Rezervace představuje mimořádně cenný komplex přírodě blízkých lesních porostů a společenstev v suťovém bezlesí s výskytem řady vzácných druhů mechorostů a bezobratlých. Často jde o tzv. glaciální relikty, to je druhy, které ve specifickém prostředí sutí přežily od poslední doby ledové a jejichž výskyt je dnes omezen na území severní Evropy a Alp. Vrcholek se suťovými poli pokrývá řídká vzrostlá bučina, v nižších polohách s javorem klenem, který má velmi cenné dřevo, využitelné a vyhledávané zejména v nábytkářství, v řezbářství i soustružnictví. Zbytky nástrojů ze dřeva tohoto druhu javoru byly nalezeny již v kolových stavbách z doby kamenné. Na vlhčích místech roste též jasan, vzácněji jilm a javor mléč. Na Studenci a v jeho okolí žijí kamzíci uměle vysazení na počátku 20. století. Byli přivezeni před sto lety z Alp a zdejším podmínkám se velmi dobře přizpůsobili. Dnes je můžeme potkat nejenom na řadě dalších kopců Lužických hor, ale i těsné blízkosti lidských obydlí v této lokalitě. V kronice Ernsta Vatera je uváděno, že „v roce 1759 byli na Kaltenbergu spatřeni vlci“. Studený vrch je jedna z biologicky nejcennějších lokalit Lužických hor.