Le Site se caractérise par une grande diversité de milieux naturels et anthropisés, notamment des dunes, des lagunes et des marais, qui abritent de nombreuses espèces végétales et animales. Parmi les espèces végétales protégées les plus remarquables, on trouve les communautés côtières localisées et très importantes de l’orchidée Spiranthes aestivalis et des communautés d’importance nationale de nivéoles d’été (Leucojum aestivum). Le Site abrite plus de 1 % de la population mondiale d’espèces d’oiseaux telles que le goéland railleur (Chroicocephalus genei), la guifette moustac (Chlidonias hybrida), la sterne hansel (Gelochelidon nilotica) et l’échasse blanche (Himantopus himantopus). Il existe également une importante population résiduelle de cistudes (Emys orbicularis) dans la zone fluvio-lacustre, tandis que l’anguille d’Europe (Anguilla anguilla) et la grande nacre (Pinna nobilis), espèces En danger critique d’extinction, sont également présentes. En plus d’être un réservoir de biodiversité, les zones humides de la Petite Camargue remplissent des fonctions telles que la maîtrise des crues et l’épuration de l’eau, et se prêtent à un large éventail d’utilisations et d’activités traditionnelles, conférant au Site une forte identité culturelle, unique en France. Les activités industrielles, agricoles et urbaines pratiquées dans le bassin versant de la zone humide exercent une pression sur les ressources en eau du Site et présentent un risque de pollution.