Území Přírodní památky Dubová stráň je tvořeno zachovalými listnatými lesními porosty na svazích údolí Moravské Dyje s výskytem řady teplomilných druhů a lesních společenstev. Až na drobnou výjimku (trasa plynovodu) je území tvořeno výhradně lesními společenstvy s výskytem některých vzácných a ohrožených rostlin a živočichů. Nadmořská výška se pohybuje v rozmezí 462-496 m.
Z pohledu květeny bylo v přírodní památce nalezeno 247 druhů cévnatých rostlin s řadou vzácných a ohrožených taxonů. Vyskytuje se zde bohaté spektrum druhů hajních, vázaných na listnaté lesy teplých oblastí, či říčních údolí jako oměj pestrý (Aconitum variegarum), dymnivka bobovitá (Corydalis intermedia), dymnivka dutá (Corydalis cava), křivatec nejmenší (Gagea minima), sněženka podsněžník (Galanthus nivalis), lilie zlatohlavá (Lilium martagon), hrachor jarní (Lathyrus vernus), hlístník hnízdák (Neottia nidus-avis). Floristická výjimečnost této lokality je pravděpodobně dána nejen polohou a expozicí svahu nad řekou, ale zčásti také geologickým podložím, které tvoří na severní části území překryv sprašových hlín. Z regionálního hlediska je například výjimečný výskyt teplomilných druhů ostřice horské (Carex montana) a válečky prapořité (Brachypodium pinnatum) či druhu střídavě vlhkých stanovišť bukvice lékařské (Betonica officinalis). Oměj pestrý - zastavení č. 10
Fauna obratlovců je typická pro listnaté lesy a háje. Z plazů byl zjištěn výskyt ještěrky obecné (Lacetra agilis) a užovky obojkové (Natrix natrix). Hojným druhem je veverka obecná (Sciurus vulgaris). Z bohatého spektra hnízdících ptáků patří k nejvýznamnější druhy listnatých lesů v teplých oblastech jako krutihlav obecný (Jynx torquilla), žluva hajní (Oriolus oriolus) nebo žluna zelená (Picus viridis). Pobřežní porosty v nivě Dyje obývá strakapoud malý (Dendrocopos minor) a vzácně byl zjištěn výskyt slavíka obecného (Luscinia megarhynchos). Dymnivka dutá - zastavení č. 10
Vysoká druhová pestrost je dána zejména dobrou zachovalostí lesních biotopů v údolí Dyje, kterým proniká na Dačicko velké množství druhů charakteristických pro světlé listnaté lesy ve středním Podyjí, které představuje jednu z nejbohatších oblastí v rámci ČR z hlediska výskytu bezobratlých. Z početné čeledi střevlíkovitých (Carabidae) bylo zjištěno celkem 54 druhů, mimo jiné i chráněný střevlík Scheidlerův (Carabus scheidleri). Jedním z nejvýznamnějších zjištěných druhů hmyzu je krasec Aphanisticus elongatus, typický pro světlé listnaté lesy ve středním Podyjí, který nebyl na území Jižních Čech několik desítek let nalezen. Fauna brouků vázaných na dřevní hmotu je na lokalitě charakteristická výskytem druhů vázaných na odumřelé dřevo jako jsou zástupci krasovitých (Buprestidae) a tesaříkovitých (Cerambycidae) a některých dalších druhů. Křivatec nejmenší
Sněženka podsněžník
Lilie zlatohlavá - zastavení č. 10 Lilie zlatohlavá (Lilium martagon) se vyskytuje v přírodní památce Dubová stráň. Řadí se mezi druh cévnatých rostlin s řadou vzácných a ohrožených taxonů.
Nosatec - zastavení č. 10 Na lokalitě byla zjištěna poměrně bohatá a zachovalá společenstva bezobratlých, což dokladuje přítomnost nelétavého nosatce Aceles camellus s vazbou na zachovalejší lesní porosty, kde žije na menších tlejících větvích ležících na zemi. Nosatci z rodu Acalles jsou tradičně vnímáni jako indikační druhy lesního kontinua.
Významným druhem je tesařík Anoplodera sexguttata typický pro teplomilné dubohabřiny nižších poloh. V jižních Čechách je znám pouze z okolí Hluboké nad Vltavou.