La flora consta di circa 400 taxa, di contro ai complessivi 1.300 presenti nell’intero Salento. Molto diffusa la vegetazione tipica della macchia mediterranea, di notevole pregio anche sotto il profilo paesaggistico. Interessanti le aree a pineta oltre ai peculiari boschetti di leccio collocati anche nelle gravinelle. 

Il Parco è anche l’unica stazione italiana del Fiordaliso di Creta e sfoggia numerose specie di orchidee spontanee, che attraggono appassionati da tutta Italia.

Il Parco svolge un ruolo chiave per la tutela della fauna selvatica. Passeggiando lungo i sentieri è facile imbattersi nelle coloratissime libellule, osservare uccelli acquatici e incontrare la biscia che, nuotando, si dirige verso le sue prede. Nei canali si può notare la rara tartaruga palustre.

Proprio l’avifauna costituisce un elemento caratteristico della biodiversità dell’area protetta, che attrae in particolare uccelli acquatici tra cui aironi cenerini e garzette e molte specie di Anatidi; nei bacini e nei canali si osservano tutto l’anno folaghe e tuffetti. Tra i Rapaci sono comuni il gheppio e, d’inverno, il Falco di palude, mentre tra i piccoli uccelli è facile osservare l’occhiocotto, il fringuello e le cince.

Molto comune la presenza di interessanti farfalle, fra le quali spicca la Melanargia. 

Frequenti, fra i mammiferi, anche tassi, donnole e faine.

Partendo dal canale di Torre San Giovanni si sviluppa – verso sud – un circuito di quasi 9 km, all’interno del quale sono incastonati sette bacini (Suddenna, Bianca, Ulmo, Rottacapozza nord e Sud, Spunderati Nord e Sud), che si ricollegano al mare alla Punta del Macolone, in Lido Marini. 

Gli invasi originano da un’importante opera di bonifica dei primi decenni del secolo scorso e sono divenuti, nel tempo, un prezioso sistema di zone umide, che caratterizza la parte più vitale del Parco.