В течение более 100 лет скалы и долины озера Паанаярви и реки Оуланка оставались одним из наиболее привлекательных мест посещения для ботаников. На финляндской стороне редкие растения встречаются на доломитовых уступах вдоль рек и эвтрофных болотах. На освещенных солнечных склонах растут южные виды, а на теневых северных уступах — арктические реликты. Особенно известной стала скала Рускеакаллио на северном берегу Паанаярви со своими ботаническими редкостями, такими как качим пучковатый и косгпянец стенной, крупка серая, другими редкими видами: крупка волосистая, лапчатка снежная, проломник северный, гакелия поникшая и др. На территории Оуланкского национального парка найдено около 600 видов высших сосудистых растений.
На территории национального парка «Паанаярви» известно 623 видов высших сосудистых растений. Это значительно больше, чем на окружающей территории Северной Карелии, и даже больше, чем в более южных Костомукшском заповеднике (395 видов) и в Водлозерском национальном парке (425 видов). Около 20 видов растений в других районах Карелии вообще не встречены.
Здесь встречаются северные, южные и восточные виды. Такое разнообразие обусловлено его исключительным геоботаническим положением в водораздельной части Маансельской возвышенности. Здесь граница средней и северной тайги пересекается с линией раздела арктических и атлантических сообществ растительного и животного мира. Глубокая долина озерно-речной системы Оуланка-Паанаярви-Оланга служит естественным путем миграции и смешивания различных сообществ. Процесс смешивания видов начался сразу же после таяния льдов в 9 500 лет назад и продолжается до настоящего времени. Совсем недавно в парке были встречены новые виды, до этого встречавшиеся только на финской части территории. Много нехарактерных для района растений-спутников земледелия, таких как тимофеевка степная, будра плющевидная и др., было занесено при сельскохозяйственном использовании земель. Даже в новом дорожном карьере у реки Нуорусенйоки уже через пять лет после разработки поселились подорожник, щавель и ромашка. Они были занесены автомашинами, которые до этого использовались на сенокосах.
В целом для территории характерно присутствие многих южных видов, таких как ландыш майский, земляника лесная и др., которые растут в соседстве с северными, такими как пузырник горный и др. Много пришельцев с востока: жимолость балтийская, астра сибирская и др., и с запада — полушник шиповатый и др. Можно выделить ряд местностей с характерной растительностью: еловые, смешанные и сосновые леса, болота, припойменные речные и озерные долины, горные тундры, скальные уступы.
Более 70 видов занесено в Красные книги Фенноскандии, Финляндии и Карелии и имеют здесь широкое распространение. Среди них башмачок настоящий, лобелия Дортмана, вудзияалъпийская, калипсо луковичная и другие.
Современники динозавров, мхи появились на земле многие миллионы лет назад.
Исключительное разнообразие условий обусловливает большое богатство бриофлоры. Листостебельных мхов выявлено почти 300 видов, печеночных — около ста, из них соответственно 43 и 15 признаны находящимися под у грозой исчезновения. В парке «Паанаярви» известно на 55 видов мхов больше, чем в соседнем Оуланкском парке.
Нетронутая природа, наличие обширных скальных выходов, девственных лесов и большие вариации микроклиматических условий являются благоприятными факторами для роста разнообразных лишайников.
Работы по их инвентаризации продолжаются, однако уже сейчас выявлен ряд редких видов. Виды Usnea longissima и Catillaria kivakkensis (Vain.) Zahlbr известны только в Паанаярвском национальном парке. Обычен в районе вид Lobaria pulmonaria (L.) Hoffm., ставший редким в Западной Европе.
Изучением Царства грибов на территории национального парка «Паанаярви» занимаются научно-исследовательские институты. Полная инвентаризация грибов не проведена
Учитывая наличие большого количества старых, больных и упавших деревьев, крупных массивов девственных лесов на территории парка широко представлены дереворазрушающие (трутовые) грибы, и среди них — ряд редких видов.
Из шляпочных (агарковых) грибов обычны съедобные: белый гриб, подосиновик, подберезовик, масленок, моховик, волнушка, желтый груздь и др., из сумчатых — строчок и сморчок.