Red Natura 2000
Casi la mitad de la superficie del término municipal de Villel de Mesa está integrada en la Red Ecológica Europea Natura 2000, las áreas de conservación de la biodiversidaden la Unión Europea. Esta red viene definida en el artículo 42 de la Ley 42/2007, de 13 de diciembre, del Patrimonio Natural y de la Biodiversidad como «una red ecológica coherente compuesta por los Lugares de Importancia Comunitaria (en adelante LIC), hasta su transformación en Zonas Especiales de Conservación (en adelante ZEC), dichas ZEC y las Zonas de Especial Protección para las Aves (en adelante ZEPA), cuya gestión tendrá en cuenta las exigencias ecológicas, económicas, sociales y culturales, así como las particularidades regionales y locales».
La región afectada se articula como ZEC ES4240017 y ZEPA ES0000094 con la denominación Parameras de Maranchón, Hoz del Mesa y Aragoncillo. La superficie de ambas áreas se superponen en la práctica, ocupando una extensión de 46.468 hectáreas, y alcanzando a trece municipios de la comarca Señorío de Molina–Alto Tajo: Algar de Mesa, Anguita, Anquela del Ducado, Ciruelos del Pinar, Corduente, Estables, Luzón, Maranchón, Mazarete, Mochales, Selas, Tartanedo y Villel de Mesa 188.5.

La Red Natura 2000, en Villel de Mesa, ocupa la mitad meridional del término municipal con una superficie de 1.821,44 hectáreas 188.5 ; la cual supone el 49,10% del término municipal 188.5. Geográficamente, el límite queda definido (de oeste a este) por el barranco de Valdemínguez, la cañada de Valdemazán, el río Mesa a su paso por el casco urbano, el cerro de las Casas y el barranco del Escudero, rayando con Algar de Mesa.
Biodiversidad
Dentro de esta área de conservación, se describen especies que sobresalen por su alto interés. Por ejemplo, aves rapaces diurnas como el buitre leonado (Gyps fulvus), el cual habita los riscos y cortados del valle del Mesa, el águila real (Aquila chrysaetos), el alimoche común (Neophron percnopterus), el aguilucho cenizo (Circus pygargus) y el halcón peregrino (Falco peregrinus); y nocturnas, el búho real (Bubo bubo).

Mencionar al alcaraván común (Burhinus oedicnemus) y el extenso orden de las passeriformes (del latín con forma de gorrión): martín pescador (Alcedo atthis), sisón común (Tetrax tetrax), alondra de Dupont (Chersophilus duponti), alondra totovía (Lullula arborea), cojugada montesina (Galerida theklae), chova piquirroja (Pyrrhocorax pyrrhocorax), curruca rabilarga (Sylvia undata) y bisbita campestre (Anthus campestrís).
En el medio fluvial destaca la presencia de la nutria (Lutra lutra), en busca de alimento como la colmilleja (Cobitis paludica) o la trucha (Salmo trutta).
Respecto a la vegetación más interesante, cabe destacar a la familia formada por la sabina albar (Juníperus thurífera) y el enebro (Juníperus communís). La familia de la encina (Quercus ílex), el rebollo (Quercus pyrenaica) y el quejigo (Quercus faginea). El pino rodeno (Pínus pinaster), el álamo blanco (Populus alba), la jara (Cístus ladanífer), la retama blanca (Genista florida) y la aliaga (Genísta scorpius),
Así como Arenaria ciliaris, Artemisia pedemontana, Genista regidissima, Linum apresum, Quercus petraea, Saxifraga moncayensis, Tanacetum Vahlii y Thymus Mastigophorus.
Conocimiento colaborativo de la biodiversidad en Villel de Mesa.
Se ha habilitado un proyecto dentro del portal Natusfera / iNaturalist, denominado Biodiversidad en Villel de Mesa, que recoge las observaciones fotográficas de especies realizadas en el término municipal de Villel de Mesa. Las observaciones son aportadas por cualquier persona registrada en la red —como puedes hacerlo tú mismo—. De esta forma, se crea un catálogo de la biodiversidad presente en Villel de Mesa que, además, sirve de herramienta para la investigación y estudios de la comunidad científica.
Natusfera es el portal en España de la red global de iNaturalist —iniciativa conjunta de la Academia de Ciencias de California y la National Geographic Society— y está gestionada en España por el Nodo Nacional de Información en Biodiversidad —patrocinado por el Ministerio de Ciencia e Innovación y gestionado por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas— e impulsada por el CREAF.

Hábitats
Hábitats rocosos y cuevas
- Desprendimientos mediterráneos occidentales y termófilos
- Pendientes rocosas calcícolas con vegetación casmofítica
- Pendientes rocosas silíceas con vegetación casmofítica
Presentan vegetación adaptada a las difíciles condiciones de fijación y obtención de agua y nutrientes en las paredes verticales. Destaca la presencia de aves rapaces y passeriformes rupícolas. Quedan establecidos, principalmente, en las paredes sedimentarias que delimitan el curso del río Mesa, por la acción erosiva de sus aguas.
Hábitats de bosques
- Bosques de Quercus ilex y Quercus rotundifolia
- Bosques endémicos de Juniperus spp.
El encinar (Quercus ilex) es el hábitat de la ZEC más extenso en el término de Villel de Mesa. Generalmente se ven acompañados por Juniperus (sabinas y enebros). Se reparte principalmente en la mitad meridional y al norte del la ribera del Mesa, en Cuesta Medina y Valdemaceda.
La sabina albar (Juníperus thurífera) es una especie perfectamente adaptada a los inviernos fríos y veranos secos. En Villel de Mesa la podemos encontrar tupiendo las áreas del barranco Guarrón, corral de Gayubar, Cabeza la Gómez hasta el Portillo y los corrales de Santecilla, también sobre los riscos en la entrada del Mesa por Mochales.
Hábitats de matorrales esclerófilos
- Matorrales arborescentes de Juniperus spp.
- Brezales oromediterráneos endémicos con aliaga
Adaptados a condiciones desfavorables, destaca el sabinar negral (Juníperus phoenicea) que se extiende por zonas subrupícolas como la ladera septentrional de la entrada del río Mesa por Mochales y la falda sur de los Castillotes, siguiendo el barranco de Santecilla por las Lomillas.