Elurikkus on taimestiku, loomastiku ja nende elupaikade mitmekesisus. Elurikkus on vajalik liikide taastootmisvõime tagamiseks ja inimesele loodushüvede pakkumiseks. Elurikkus hõlmab nii kaitsealuseid kui ka tavalisi liike, kellega linlane igapäevaelus kokku puutub. Elurikkuse seisundit peetakse üheks linnade elukvaliteedi näitajaks.

Tallinna elurikkusele panevad aluse maastike ja koosluste mitmekesisus ja mosaiiksus: klint, rannik, luited, metsad, loopealsed, niidud, rabad, mageveekogud jm kooslused. Tallinnas on säilinud suuri ökoloogiliselt toimivaid rohealasid, mida paljud liigid (linnud, nahkhiired, tolmeldajad) kasutavad rändekoridoridena. Elurikkad kaitstavad alad moodustavad 19,4% Tallinna pindalast, mida toetavad aedlinlikud alad (12% pindalast) ja kõrghaljastus (võrade katvus 22,5%). Hoolimata praegusest väga heast olukorrast on elurikkus siiski Tallinnas vähenemas, kuna haljastusega, sh looduslike alade pindala väheneb, ei looda juurde samaväärses mahus elupaiku, kui neid hävib, rajatav uushaljastus (muru, elupuud) on elurikkuse seisukohast väärtusetu, vanade renoveerimata hoonete arv ja jäätmaade pindala väheneb. Strateegilise sihi sisu on vältida elurikkuse seisundi halvemist praegusega võrreldes. Linn püüab tagada, et arendusaladel kasvavad kaitstavad taimeliigid säiliksid ning puude ja põõsaste raie kompenseeritaks. Näiteks planeerimis- ja ehitustegevuse käigus tuleb viia läbi dendroloogiline hindamine ja alustaimestiku inventuur.

Rohevõrgustik ja elupaikade sidusus aitavad tagada laialt levinud kaitsealustele ja tavaliikidele liikumisvõimalused elupaikade vahel. Vaid piisava suurusega haljas- ja rohealad, mis paiknevad süsteemselt, tagavad ökosüsteemide toimimise, mis on elukeskkonna kvaliteedi seisukohalt väga oluline. Elurikkuse seisukohalt on rõhutatud ka vajadust vältida haljastute liigset hooldamist. See on suunis eeskätt linnamaastiku valdkonnale, kus sätestatakse haljastu korrashoiu nõuded. Lõigu pealkirjas viitabki sõna „õitsev“ sellele, et liigne niitmine vähendab liigirikkust.

Rohealade kõrval on teine oluline teema sinialad. Selles lõigus seatakse keskkonnahoiu valdkonnale eesmärgiga saavutada linna veekeskkonna hea seisund. Pinnavee kaitse puhul on seatud peamiseks eesmärgiks Tallinna suuremate veekogude ökoloogilise ja füüsikalis-keemilise seisundi parandamine ehk hea ökoloogilise seisundi tagamine aastaks. Samuti tuleb säilitada pinnaveekogude looduslik mitmekesisus ja seda ka parandada. Nii Ülemiste järve valgala kui ka Tallinna pinnaveehaardesüsteem vajab tõhusamat reostusvastast kaitset. Põhjavee kaitse eesmärgid on põhjaveevarude säilitamine ning nende kaitstuse ja kvaliteedi tagamine ning põhjaveekasutuse eelistamine juba varem põhjaveevarustusel põhinevates piirkondades. Samuti on tähtis kõige kvaliteetsema põhjaveekihi osakaalu suurendamine elanikkonna joogiveega varustamisel ning kriisisituatsioonis kogu linna haarava põhjavett kasutava veevarustussüsteemi loomine. Merelinnana on Tallinnal kohustus seista hea Läänemere keskkonnaseisundi parandamise eest. Loomulikult tähendab see maismaalt merre juhitava vee reostuskoormuse vähendamist, kuid ka osalemist rahvusvahelises koostöös Läänemere keskkonnaseisundi parandamise nimel.

Tallinn on praegu üks kõige puhtama välisõhuga pealinnu Euroopas. Maailma õhu kvaliteedi aruande „2018 World Air Quality Report“ kohaselt oli Tallinnas aasta keskmine peenosakeste PM2,5 kontsentratsioon välisõhus 7,1 μg/m³, mille alusel on Tallinn maailma linnade pingereas neljandal kohal. Tallinnas paikneb kolm linnaõhu seirejaama, mis kuuluvad riiklikku seirevõrgustikku ja mõõdavad linna eri piirkondade õhukvaliteeti. Õismäel asuvas seirejaamas mõõdetakse peamiselt magalarajoonile iseloomulikku õhusaastet. Põhja-Tallinna seirejaam iseloomustab tööstus- ja kohtkütte piirkonna õhu seisundit ning lisaks paikneb seirejaama läheduses ka oluline raudteesõlm. Kolmas seirejaam asub Liivalaia tänaval ja seal mõõdetakse õhukvaliteeti tiheda liiklusega kesklinnapiirkonnas.

Kõigis kolmes seirejaamas mõõdetakse järgmisi komponente: CO, NOx, O3, SO₂ ning PM10-osakeste, Õismäel ka PM2,5-osakeste kontsentratsiooni. Peamised saasteained Tallinnas on peenosakesed PM10 ja PM2,5, osoon, NOx, SO₂ ja CO. Õhukvaliteedi tase Tallinnas on aastatega tunduvalt paranenud ning saastetase jääb pidevalt alla Euroopa Liidu kehtestatud normide. Viimase kümne aasta jooksul on Tallinnas osooni ja PM10-osakeste kontsentratsiooni ületamiste arv vähenenud mitu korda. Aasta keskmine saasteainete (O3, PM10, NO2) kontsentratsioon on aga viimasel kümnel aastal olnud alati piirväärtusest madalam (sageli 2–4 korda madalam). SO₂ ja CO piirmäärasid pole Tallinnas viimase kümne aasta jooksul kordagi ületatud. Viimastel aastatel on PM10 tase olnud küllaltki stabiilne, seda on ületatud eelkõige Kesklinnas paiknevas seirejaamas, kus oluline osa saastest pärineb liiklusest. Peamised PM10 saasteallikad Tallinnas pärinevadki tänapäeval liiklusest (heitgaasid ja teekatte kulumine), talvisest puistmaterjalide kasutamisest libedustõrjel, kohtsaasteallikatest ja majapidamistes tahkekütuste (peamiselt puit) kasutamisest. Osooni teke Tallinnas on väga ebaühtlane, sõltudes ilmast ja autode hulgast, kusjuures osooni kontsentratsioonitase on madalam autode heitgaasidest pärineva NOx kõrgema taseme korral. Seega võib suuremat autode hulka linnas lugeda üheks osooni kontsentratsiooni vähenemise teguriks ja seega selle piirmäära ületamiste arvu vähenemise põhjuseks Tallinnas.