La playa estatal de Natural Bridges alberga una arboleda de eucaliptos que sirve de hábitat a las mariposas monarca. Hasta 150.000 mariposas migran hasta 3.200 km al parque para escapar del frío del invierno en el noroeste de Estados Unidos y Canadá. La ciudad de Santa Cruz celebra un festival anual para marcar el regreso de las mariposas. Las monarcas se instalan en las arboledas de las costas de California y Baja California. En la playa estatal de Natural Bridges encuentran refugio del viento y fuentes de agua y alimento. Las mariposas se agrupan en los árboles, «entrelazando sus patas entre las ramas para parecerse a un grupo de hojas». Las mariposas se protegen unas a otras de los vientos fríos del invierno y de las lluvias agrupándose. A partir de finales de la década de 1990, la población de mariposas del parque comenzó a disminuir. Los biólogos atribuyen el descenso a la falta de hábitat causada por la caída de pinos y eucaliptos. El declive en la playa estatal de Natural Bridges ha supuesto un aumento del número de mariposas en la cercana playa estatal de Lighthouse Field.
Los 26 acres (65 ha) del parque tienen una gran variedad de hábitats. En el arroyo Moore se encuentran marismas de agua salada y dulce. Los matorrales costeros rodean los márgenes y las zonas interiores no urbanizadas del parque. También se encuentran en el parque dunas de arena y un estanque de agua dulce.
Las charcas de marea de la playa ofrecen a los visitantes del parque una visión del hábitat de la vida marina. Las mareas descendentes revelan poblaciones de erizos, estrellas de mar, cangrejos ermitaños y algas. Los mamíferos marinos, como las ballenas, las focas y las nutrias marinas, pueden verse desde la playa. En combinación con la desembocadura del arroyo Moore, la playa estatal proporciona un hábitat para una gran variedad de especies de aves, como aves costeras, gaviotas y garzas níveas. A menudo se pueden encontrar pelícanos pardos y cormoranes en el puente natural restante.
La Reserva Marina Estatal de los Puentes Naturales es una zona marina protegida frente a la costa de la Playa Estatal de los Puentes Naturales. Al igual que un parque submarino, esta área marina protegida ayuda a conservar la fauna oceánica y los ecosistemas marinos.