A Área de Proteção Ambiental de Tamoios (APA-TAMOIOS) foi criada através do decreto lei nº 9.452 em 1982 e assinada em 1986 com o objetivo de assegurar a proteção do ambiente natural, das paisagens de grande beleza cênica e dos sistemas geo-hidrológicos da região, que abrigam espécies biológicas raras e ameaçadas de extinção, bem como comunidades caiçaras integradas naqueles ecossistemas. A Parte Insular abrange todas as terras emersas da Ilha Grande e de todas demais ilhas que integram o Município de Angra dos Reis, na baías da Ilha Grande, da Ribeira e da Jacuecanga.

Considerada um santuário ecológico, pois abriga rica fauna e flora em remanescentes da Mata Atlântica, a Ilha, que tambem faz parte da Reserva da Biosfera da Unesco desde 1992, está integralmente incluída na Área de Proteção Ambiental dos Tamoios e contém em seu território outras três unidades de conservação: o Parque Estadual da Ilha Grande, a Reserva Biológica e Arqueológica da Praia do Sul e o Parque Estadual Marinho do Aventureiro. Seus principais ecossistemas são praias, costões e formações rochosas, manguezais e estuários.

Durante as caminhadas pelas trilhas, com um pouco de sorte e atenção você poderá observar diferentes espécies de pássaros como papagaios, pica-paus, tiés, sabiás e saracuras. Borboletas de todas as cores estão por toda parte. Macacos e pequenos esquilos também são vistos nas trilhas menos exploradas. A vegetação é muito rica devido à faixa de mata atlântica preservada. Convivem lado a lado desde árvores grandiosas como o jequetibá, guapuruvas e até liquens, musgos e minúsculas hepáticas. Existem muitas espécies de árvores com troncos duros e pesados, uma grande quantidade de cipós se apóiam nas árvores. Encontram-se no chão da mata uma grande quantidade de fungos, sementes e plântulas.

A grande quantidade de matéria orgânica em decomposição sobre o solo dá à mata fertilidade suficiente para suprir toda a rica vegetação. Um solo pobre mantém uma floresta riquíssima em espécies, graças à rápida reciclagem da enorme quantidade de matéria orgânica que se acumula ao húmus. A reciclagem dos nutrientes é um dos aspectos mais importantes para a revivência da floresta da Ilha Grande.