Dėl unikalaus sengirės bruožus išlaikiusio kraštovaizdžio, senų medynų, didelės buveinių, retų ir saugomų floros bei faunos rūšių įvairovės Punios šilas yra vienas vertingiausių miškų ne tik Lietuvoje, bet ir Europoje. Tokių miškų išlikę labai mažai.
Išskirtinę Nemuno apsupto Punios šilo vertę sukuria išraiškingas reljefas, vertingų buveinių įvairovė. Šilo apsauga pradėta rūpintis nuo tarpukario. Siekiant apsaugoti unikalų miško masyvą nuo iškirtimo po karo 1945 metais jam buvo suteiktas gamtinio draustinio statusas. Šiuo metu šeštadalis Punios šilo (457 ha) paskelbta gamtiniu rezervatu, o likusi teritorijos dalis – botaniniu-zoologiniu draustiniu.
Vertingiausia Punios šilo dalis – rezervatinė zona, kurioje į natūralią miško ekosistemos raidą žmogus nesikiša jau beveik 50 metų, gamta čia tvarkosi pagal savo dėsnius. Dėl to rezervate susiformavo unikali tik neliestoms sengirėms būdinga ekosistema. Tokios ekosistemos nebematome intensyviai naudojamuose miškuose. Tam, kad nebutų padaryta nepataisoma žala retoms ir saugomoms augalų, gyvūnų rūšims bei jų buveinėms, rezervatinėje zonoje lankymasis yra ribojamas ir galimas tik lydint specialistui.
Punios šile gausu aukščiu stebinančių pušų, eglių, galingų ąžuolų, įspūdingų klevų, liepų, skroblų ir kitų medžių. Šiam miškui didybės suteikia labai stambūs, daugiau kaip 4 metrų apimties, 200 metų ir senesni ąžuolai. Ąžuolai senoliai, kurių amžius siekia daugiau nei 400 metų, paskelbti gamtos paminklais. Galime didžiuotis, kad Nemuno kilpų regioniniame parke tebeošia vienas seniausių šalyje pagal vidutinį medynų amžių miškas – Punios šilas.
Punios šile rasta 115 Lietuvos raudonosios knygos rūšių. Punios šilas – vienintelė vieta Lietuvoje, kur randami grybai ąžuolinis pintenis (Piptoporus quercinus) ir kiškinis skylenis (Inonotus leporinus), kerpės skėtrioji briedragė (Evernia divaricata) ir plonašakė ramalina (Ramalina thrausta). Šiame šile augančių daugiametės blizgės (Lunaria rediviva), retažiedės miglės (Poa remota), svogūninės kartenės (Cardamine bulbifera), didžiojo asiūklio (Equisetum telmateia), stačiojo atgirio (Huperzia selago), aukštosios gegūnės (Dactylorhiza fuchsii), miškinės varnalėšos (Arctium nemorosum), tuščiavidurio (Corydalis cava) ir tarpinio (Corydalis intermedia) rūtenių, žirnialapio vikio (Vicia pisiformis), plačiosios platužės (Lobaria pulmonaria) populiacijos yra gausiausios Lietuvoje.
Sąlygos natūralaus miško ekologinei pusiausvyrai palaikyti dabar yra tik rezervatuose ir kertinėse miško buveinėse. Tik šiuose be žmogaus kišimosi natūraliai susiformavusiuose miško plotuose išlikę įvairiaamžiai, daugiaardžiai bei įvairiarūšiai medynai, gausybė senų stambių medžių, dideli įvairių irimo stadijų negyvos medienos kiekiai. Visa tai sukuria labai palankų mikroklimatą daugybei tik su sengirėmis susijusiomis, retoms, įrašytomis į Lietuvos raudonąją knygą organizmų rūšims gyvuoti.
Visas Punios šilas yra Europos ekologinio tinklo „Natura 2000“ dalis, skirta išsaugoti raudonpilvės kūmutės (Bombina bombina), skiauterėtojo tritono (Triturus cristatus), niūriaspalvio auksavabalio (Osmoderma ermita) populiacijoms bei 9 vertingoms gamtinėms buveinėms: aliuvinių, griovų ir šlaitų, pelkėtų lapuočių, pelkinių, plačialapių ir mišrių miškų, skroblynų, vakarų taigos, žolių turtingų eglynų ir miškapievių.
Kuo didesnė rūšių įvairovė, tuo miškas tampa atsparesniu išorės poveikiams, taršai. Sengirės yra daugelio rūšių buveinė. Pasaulio gamtos fondo teigimu, nuo sengirės elementų priklauso daugiau nei trečdalis borealinių miškų organizmų.
Seni medžiai tampa namais daugiau kaip dešimčiai tūkstančių organizmų rūšių (nuo vienaląsčių, grybų, kerpių, samanų ir kitų augalų iki vabzdžių, paukščių, stambių žinduolių).
Negyva mediena – vienas svarbiausių natūralių miškų struktūrinių elementų, su kuria susiję įvairių organizmų ir daugybė retų bei saugomų miško rūšių. Ji suteikia prieglobstį penkiems tūkstančiams įvairių rūšių, t.y. penktadaliui visų Lietuvoje sutinkamų rūšių.
Dabartiniai intensyviai žmogaus tvarkomi miškai yra vienodi bei skurdūs rūšių įvairove. Ūkiniuose miškuose nuolatos naikinami, šalinami vertingiausi natūralaus miško elementai bei su jais susijusių organizmų buveinės.
Dėl neplynųjų pagrindinių (atvejinių, atrankinių) ir plynųjų sanitarinių kirtimų Punios šilo botaniniame-zoologiniame draustinyje vyksta buveinių degradacija, prastėja sąlygos retoms, nykstančioms ir specializuotoms rūšims gyventi, negrįžtamai prarandamas sengirei būdingas kraštovaizdis. Atrankiniais, atvejiniais kirtimais iškirtus brandžius ar perbrendusius medžius ir palikus tik vidutinio amžiaus ar pribręstančius medžius pašalinamas substratas retoms sengirių rūšims egzistuoti.