Μεγάλο ενδιαφέρον για τον επισκέπτη παρουσιάζει το απολιθωμένο δάσος Λήμνου, ένα φυσικό δημιούργημα ιδιαίτερου παλαιοντολογικού και γεωλογικού ενδιαφέροντος. Η δημιουργία του σαφώς συνδέεται με την ηφαιστειακή δράση της ευρύτερης περιοχής του Αιγαίου και εκτείνεται κυρίως στην ανατολική Λήμνο και στις περιοχές Ρουσσοπουλίου, Ρωμανού, Βάρους και Μούδρου. Επίσης, εντυπωσιακοί μεμονωμένοι απολιθωμένοι κορμοί εντοπίζονται στις περιοχές Κοντιά, Τσιμάνδρια και Πορτιανού. Πρόκειται για ευρήματα που υποδηλώνουν την ύπαρξη δάσους που είχε αναπτυχθεί σε συνθήκες υποτροπικού κλίματος πριν από 25 με 20 εκατομμύρια χρόνια από φοίνικες, πεύκα και γιγάντιες σεκόϊες. Το αρχαιότερο απολιθωματοφόρο κοίτασμα χρονολογείται πριν από 34 με 30 εκατομμύρια χρόνια.
Το 2013 το Απολιθωμένο Δάσος Λήμνου κηρύχθηκε από τη Γενική Γραμματεία Αποκεντρωμένης Διοίκησης Αιγαίου ως Διατηρητέο Μνημείο της Φύσης καλύπτοντας τρεις εκτάσεις περίπου 45 στρεμμάτων συνολικά, όπου απαντώνται κορμοί απολιθωμένων δένδρων. Στο πλαίσιο αυτό, προστατεύονται οι μεμονωμένοι κορμοί, ιστάμενοι ή κατακείμενοι, ή τμήματα αυτών, καθώς και άλλα όργανα φυτών, όπως φύλλα, ρίζες, καρποί και σπέρματα υποτροπικών φυτών. Σήμερα εντυπωσιακά ευρήματα από την ευρύτερη περιοχή του Μούδρου φιλοξενούνται στο πρώην δημαρχείο Μούδρου.