El patrimonio natural es de gran interés por su variedad y conservación. El Valle de Lóuzara, que ocupa un tercio del municipio, está catalogado por sus valores naturales como Lugar de Importancia Comunitaria dentro del la Red Natura 2000. Código del LIC ES1 120001 y está incluido en la Red Natura 2000 LIC Ancares ¿ Courel de 102.562 ha.
La orografía del municipio de Samos es rica en matices. Bordean su territorio tres Sierras. Por el norte los montes de A Meda cuyos picos más destacados son a Parrocha a 742 m. y A Medorra a 1134 m. La mayor altitud del municipio se encuentra en su parte central, en la Sierra de Oribio a 1443 m. Acercándose al sur del municipio encontramos el Penedo Grande a 1050 m. o el Legua a 1304 m. Otros picos son el Portela a 1395 m., el Alto do Pico a 1269 m.
Frente a sus increíbles y magnificas sierras contrastan los profundos valles con sus montes, praderas y red fluvial.
El río Lóuzara, que recibe en sus inicios el nombre de Louzarela, se forma de los arroyos Peniscos y Curro, en la vertiente oriental de la Sierra de Rañadoiro y desemboca en el rió Lor, ya en el Courel que, a su vez, desemboca en el Sil; siendo éste último el afluente principal del río Miño.
El valle que genera el río Lóuzara conforma uno de los lugares paisajísticos más hermosos de la Galicia interior.
En la vertiente occidental destaca el río Sarria, también denominado río Oribio, que se forma con las aguas que descienden de los montes de A Meda, Oribio y Albela, atravesando la capital del municipio y desembocando en el río Neira que es afluente del río Miño.
El clima presenta grandes contrastes con veranos suaves e inviernos fríos, húmedos con nieve en las cotas altas.
La flora es rica debido a su variedad. Destaca la vegetación de tipo atlántico de tierra adentro con prados y árboles.
Entre los arbustos encontramos brezos, piornos, tojos y retamas entre otros.
Los árboles más destacados son los robles, castaños, abedules, acebos, hayas, avellanos, sauces y pinos. No es imposible encontrar alcornoques y encinas que son especies vinculadas a climas más mediterráneos.
En Samos, capital del municipio, hay que resaltar el ciprés milenario, que es uno de los árboles monumentales de Galicia. Se encuentra situado junto a la llamada Capilla del Ciprés del siglo IX.
La fauna es muy variada. En los ríos destacan la trucha y la anguila. Los anfibios más comunes son la rana ibérica, el tritón ibérico, la salamandra, el lución, etc.¿ Los reptiles más comunes son lagarto verdinegro, lagartija y algunas pequeñas serpientes. Las aves más relevantes son la becada, la perdiz roja, la perdiz común, la paloma torcaz, la abubilla, la garza, la cigüeña, diferentes especies de búhos, el águila culebrera y halcones, como el peregrino entre otros. Los mamíferos son abundantes y destacan la nutria, la marta, la ardilla, la liebre, el tejón, la jineta, la garduña, la comadreja, el gato montés, el zorro, el jabalí, el corzo y el lobo.
A parte de todo aquello que podemos ver en la superficie como pueden ser su orografía, flora, fauna, etc. Samos también esconde en sus entrañas interesantes secretos, por ejemplo las cuevas de Santalla.