Die hawaiianische Tierwelt entwickelte sich 70 Millionen Jahre lang isoliert - viele einheimische Pflanzen und Tiere sind nirgendwo anders auf der Erde zu finden. Obwohl invasive Arten wie Schweine und Ratten viele einheimische Populationen reduziert haben, gedeihen in den vielen Bundesstaaten und Nationalparks tropische Vögel, Blumen und andere einheimische Tiere und Pflanzen.
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Der Haleakala-Nationalpark auf Maui bietet von den Hängen eines ruhenden Vulkans aus Wanderungen, Radtouren und Panoramablicke. Abenteuerlustige Wanderer können zu den 400 Fuß hohen Waimoku-Wasserfällen wandern. Im Iao Valley State Park, ebenfalls auf Maui, befindet sich die markante 1.200 Fuß hohe Felsformation Iao Needle. Der Waimea Canyon auf Kauai wurde der "Grand Canyon des Pazifiks" genannt, mit einer Länge von 16 km und einer Tiefe von 3000 Fuß.
2006 schuf Präsident George W. Bush das Marine National Monument der Nordwestlichen Hawaiianischen Inseln - mit einer Fläche von 220.000 Quadratkilometern das größte Naturschutzgebiet der USA. Es umfasst 4.500 Quadratkilometer gesundes Korallenriff und beheimatet 7.000 Meeresarten, darunter Haie. Delfine und vom Aussterben bedrohte Arten wie die Hawaiianische Mönchsrobbe und die Grüne Meeresschildkröte. Diese Gegend, die auch als Papahanaumokuakea bekannt ist, wurde von der hawaiianischen Religion als heilig eingestuft. Sie lehrte, dass sie die Quelle allen Lebens auf der Erde ist.
Hawaiis Isolation von Licht und Luftverschmutzung auf dem Festland macht es zu einem wichtigen Zentrum für astronomische Forschung. Teleskope der University of Hawaii, der NASA, von Caltech, der Smithsonian Institution und anderen stehen auf dem 14.000 Fuß hohen Gipfel von Mauna Kea auf der Big Island.
