Pansfelde liegt vollständig im Landschaftsschutzgebiet Harz umgeben von Feldflur und Laubmischwäldern. Das Naturschutzgebiet (NSG) "Klusberg" liegt direkt auf Pansfelder Flur. Dieses NSG wurde 1994 unter Schutz gestellt. An seiner Südseite befindet sich ein Hainbuchen-Ulmen-Hangwald, in dem sich die in Sachsen-Anhalt einzige natürliche Ansammlung der Grünen Nieswurz angesiedelt hat. Daneben kommen der braunstielige Streifenfarn, Heide-Nelke, Kleine Pimpinelle, Zittergras und Goldhafer vor. Am Südwesthang herrscht ein Traubeneichenwald mit Elsbeere, Hainbuche und Winterlinde vor. Schlehengebüsche an den Waldrändern und an den Rändern einer östlich gelegenen Streuobstwiese stellen gute Bedingungen für nistende Vogelarten dar. Das Gebiet ist Lebensraum für die Wildkatze, Haselmaus und Siebenschläfer. Die Fauna wird erweitert durch einige Fledermaus-, Libellen- und Reptilienarten. Durch den Strukturreichtum, wie Wald- und Wiesengesellschaften, gut entwickelte Waldsäume, Hecken, Fließ- und Standgewässer, bieten sich hier optimale Lebensbedingungen für zahlreiche geschützte Tier- und Pflanzenarten.

Unmittelbar angrenzend an die Gemarkung Pansfelde befindet sich das Naturschutzgebiet Selketal, das 1961 mit 2272 ha unter Schutz gestellt wurde. Neben dem Bodetal ist das Selketal das Gebiet mit der reichsten Naturausstattung im Harz. Einige Teile des Naturschutzgebietes sind als Totalreservate ausgewiesen. Allein hier kommen 64 unter Schutz stehende Pflanzenarten vor. Hier befindet sich die in Deutschland größte bekannte Population von baumbrütenden Mauerseglern. Neben der Wildkatze kommen Baumfledermäuse, die Bechsteinfledermaus und Kleinabendsegler vor. Auch Wasseramsel und Eisvogel sind hier zu finden.
Das dritte Naturschutzgebiet ist der Friedrichshohenberg, der sich östlich an die Gemarkung Pansfelde anschließt. Dieses Gebiet mit seinen 175 ha wurde wie der Klusberg 1996 unter Schutz gestellt. Es herrschen hier Kiefern- und Fichtenwälder abwechselnd mit Bachauenwäldern vor, in denen der Gelbe Eisenhut, die Herbstzeitlose, das Gefleckte Knabenkraut und andere seltene Pflanzen vorkommen. Auf den am Rand des Berges vorkommenden Halbtrockenrasen sind Feld-Enzian und Herbst-Wendelorchis zu finden. Greifvögel wie Rotmilan, Sperber, Baumfalke und Habicht finden ebenso wie Mittelspecht, Wendehals und Fichtenkreuzschnabel ihren Lebensraum.