As áreas naturais protegidas, como as unidades de conservação (UCs), são privilegiadas para a atuação em educação ambiental (EA), especialmente sobre o tema biodiversidade. Nesse estudo, realizamos um diagnóstico sobre as ações de educação ambiental e biodiversidade desenvolvidas em unidades de conservação e analisamos os aspectos que influenciam a presença das diferentes tendências da educação ambiental nesse contexto. Analisamos as ações realizadas nas UCs em nível nacional e investigamos o impacto de uma política pública o Programa Nacional de Educação Ambiental (ProNEA) nessas ações, por meio de um questionário respondido por 56 unidades. Além disso, investigamos com maior profundidade parâmetros da prática educativa, por meio da observação direta de atividades de educação ambiental de uso público desenvolvidas em cinco Parques Estaduais do Estado de São Paulo. A partir da análise dos questionários distribuídos às unidades de conservação brasileiras, podemos dizer que a educação ambiental desenvolvida nesses espaços está incorporando alguns princípios das novas tendências da educação ambiental e das políticas públicas elaboradas nos últimos anos no Brasil, especialmente em ações de gestão participativa. Porém, também identificamos certa distância entre o discurso e a prática, especialmente em relação aos objetivos definidos para as ações de educação ambiental e as atividades de fato realizadas, além da falta do uso de mecanismos de acompanhamento e avaliação. De forma semelhante, quando acompanhamos as atividades nas unidades de conservação do Estado de São Paulo, notamos uma grande distância entre as discussões teóricas e presentes nas políticas públicas de educação ambiental e a prática desenvolvida nas atividades de uso público nesses espaços. Por outro lado, também identificamos algumas potencialidades que poderiam ser mais desenvolvidas nesse contexto: a presença de diversas estratégias metodológicas e de elementos e situações propícias para se trabalhar com a complexidade da questão ambiental. Concluímos que o desenvolvimento e principalmente a implementação de uma política pública de educação ambiental específica para essas áreas, contribuiria para o melhor aproveitamento desse potencial ainda inexplorado, especialmente se enfocar a formação de educadoras/es ambientais, priorizando a importância de utilizar procedimentos participativos e dialógicos, afinados com a tendência crítica da educação ambiental.