Le Site est composé de tourbières plates, de vastes marais alluviaux, de roselières, de plaines d’inondation, de plans d’eau et de canaux. C’est le deuxième plus grand marais de France après la Camargue, couvrant près de 20 000 hectares. La mosaïque d’habitats naturels, allant des milieux aquatiques aux roselières, en passant par les prairies humides et les forêts, abrite une grande variété d’espèces animales et végétales. Parmi les espèces remarquables d’oiseaux d’eau, on peut citer le phragmite aquatique (Acrocephalus paludicola) et le fuligule milouin (Aythya ferina), classés Vulnérables. Les différents habitats du Site abritent plus de 1 % de la population mondiale de canards souchets (Anas clypeata) et de sarcelles d’hiver (Anas crecca). Les marais de Grande Brière constituent une remarquable zone d’alevinage pour l’anguille d’Europe (Anguilla anguilla), espèce En danger critique d’extinction. La région présente également un grand intérêt pour son patrimoine culturel. Les activités humaines comprennent notamment la chasse et la pêche de loisir. Les variations du niveau de l’eau liées aux activités humaines dans les environs constituent une menace pour le Site.