Předmětem ochrany evropsky významné lokality Praha-Petřín je náš největší brouk, chráněný roháč obecný (Lucanus cervus), který může dosahovat délky až 7,5 cm. Právě oblast Petřína se svými starými exempláři dřevin je pro jeho výskyt významná – svá vajíčka klade do trouchnivějících dubových kmenů, pařezů, větví a kořenů, řidčeji do buků a jilmů.
Hranice navržené evropsky významné lokality probíhají po hranicích nejznámějších pražských parků v Praze 1 (Malá Strana) a částečně i v Praze 5 (Smíchov). Její součástí je Strahovská zahrada, Lobkovická zahrada, Seminářská zahrada, Petřínské sady a Kinského zahrada, přičemž ve svém návrhu dosahuje její rozloha více než 50 hektarů.
Geologicky je území značně různorodé. Převážnou část tvoří ordovické břidlice. V jejich nadloží (resp. v horních částech svahu Petřína) jsou patrné svrchnokřídové sedimenty – jílovce, turonské pískovce, výše písčité slínovce a opuky. Pískovce jsou rozbrázděny erozními rýhami a vytvářejí málo schůdný terén, který na rozdíl od okolních zahrad nebyl nikdy výrazněji kultivován. Na kontaktu břidlic a pískovců vyvěrají vydatné prameny, v minulosti sloužily pro zásobování strahovského kláštera.
Součástí evropsky významné lokality jsou z velké části parkově upravované plochy s výsadbami dřevin a jejich kultivarů kombinované s pravidelně nízce sečenými trávníky. Na příkrých svazích pod plošinou Petřína má les přirozenější charakter rázu kyselé doubravy a dubohabřiny. Tato část byla už na konci osmdesátých let 20. století vyhlášena jako chráněné území (přírodní památka) Petřínské skalky.
Větší část lesního porostu je tvořena duby, ať už dubem letním (Quercus robur), anebo dubem zimním (Q. petraea), dále jasany ztepilými (Fraxinus excelsior) a v jedné z částí také statnými buky (Fagus sylvatica). Ojediněle se objevují další dřeviny, jako např. kaštanovník setý (Castanea sativa) nebo jírovec maďal (Aesculus hippocastanum). Po dřevinách se nezřídka pne břečťan popínavý (Hedera helix).
V keřovém patru zmlazuje javor mléč (Acer platanoides), objevuje se i lípa srdčitá (Tilia cordata), lípa velkolistá (Tilia platyphyllos), javor babyka (Acer campestre), tisy (Taxus baccata), jeřáb břek (Sorbus torminalis), habry (Carpinus betulus), lísky (Corylus avellana), ořešák (Juglans regia), bez černý (Sambucus nigra) a slivoň obecná (Prunus insititia).
Z keřů se uplatňují i typické parkové keře, jako jsou pustoryl věncový (Philadelphus coronarius) a pámelník bílý (Symphoricarpos albus). Oba druhy v přírodní památce hojně zmlazují.
V bylinném patře jsou zastoupeny druhy jako ostružiník (Rubus fruticosus agg.), srstka angrešt (Ribes uva-crispa), kuklík městský (Geum urbanum), zvonek kopřivolistý (Campanula trachelium), netýkavka malokvětá (Impatiens parviflora), krabilice mámivá (Chaerophyllum temulum), lipnice hajní (Poa nemoralis), třezalka tečkovaná (Hypericum perforatum), plamének plotní (Clematis vitalba) nebo kokořík mnohokvětý (Polygonatum multiflorum), na skalnatých výchozech mléčka zední (Mycelis muralis) a rozchodník velký (Hylotelephium maximum).
Na jaře jsou nápadné typické druhy jarního aspektu, jako je orsej jarní (Ficaria verna), bažanka vytrvalá (Mercurialis perennis) nebo violka vonná (Viola odorata) společně s hojným rozrazilem (Veronica hederifolia agg.).
Nalezené taxony v přírodní památce Petřínské skalky:
Acer campestre
Acer platanoides
Aesculus hippocastanum
Campanula trachelium
Carpinus betulus
Castanea sativa
Chaerophyllum temulum
Clematis vitalba
Fagus sylvatica
Fraxinus excelsior
Geum urbanum
Hedera helix
Hylotelephium maximum
Hypericum perforatum
Impatiens parviflora
Juglans regia
Mercurialis perennis
Mycelis muralis
Philadelphus coronarius
Poa nemoralis
Polygonatum multiflorum
Prunus institia
Quercus petraea
Quercus robur
Ribes uva-crispa
Rubus fruticosus agg.
Sambucus nigra
Sorbus torminalis
Symphoricarpos albus
Taxus baccata
Tilia cordata
Tilia platyphyllos
Fotografovali Ladislav Hoskovec a Daniel Hrčka, ve dnech 25. 9. 2009, 10. 3. 2008, 10. 2. 2007 a 13. 4. 2005.