La faune hawaïenne a passé 70 millions d'années à évoluer de manière isolée: de nombreuses plantes et animaux indigènes ne se trouvent nulle part ailleurs. Bien que des espèces envahissantes telles que les cochons et les rats aient réduit de nombreuses populations indigènes, les oiseaux tropicaux, les fleurs et autres espèces de faune et de flore indigènes se développent dans les nombreux parcs nationaux et régionaux.
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Le parc national Haleakala, à Maui, propose des randonnées à pied ou à vélo et des vues panoramiques depuis les pentes d'un volcan en sommeil. Les randonneurs les plus aventureux pourront faire un trekking jusqu'aux chutes Waimoku isolées, qui mesurent 400 pieds. Le parc d'État de la vallée de Iao, également à Maui, abrite l'impressionnante formation rocheuse de 1 200 pieds, Iao Needle. Waimea Canyon, sur Kauai, a été surnommé le «Grand Canyon du Pacifique», long de 10 milles et profond de 3 000 pieds.
En 2006, le président George W. Bush a créé le monument national marin du nord-ouest des îles Hawaï, couvrant 140 000 kilomètres carrés. Il s’agit de la plus grande zone de conservation des États-Unis. les dauphins et les espèces en voie de disparition comme le phoque moine d'Hawaï et la tortue de mer verte. Également connu sous le nom de Papahanaumokuakea, la région était considérée comme sacrée par la religion hawaïenne, qui enseignait qu'elle était la source de toute vie sur Terre.
L'isolement d'Hawaï vis-à-vis de la lumière continentale et de la pollution atmosphérique en fait un centre important de recherche en astronomie. Des télescopes appartenant à l’Université d’Hawaï, à la NASA, à Caltech, à la Smithsonian Institution et à d’autres encore se dressent au sommet du sommet de Mauna Kea, d’une hauteur de 30 000 mètres (14 000 pieds), sur la Grande île.
