Ягорлицька затока (площєю біля 350 кілометрів квадратних) з західу ізольована від Чорного моря Покровською косою і островами Круглим і Довгим, з півдня – Ягорлицьким півостровом та Тендрівською косою. Значні ділянки акваторії зайняті прибрежними мілководдями глибиною до 1 м. Перехід від прибрежних мілин до глубоководної котловини доволі різкий. Дно глубоководної котловини покрито товстим слоєм мулу та повністю поросло водоростями. Вони заселяють і всю мілководну частину затоки.
Соленість Ягорлицької затоки змінюється в межах 16-22% для поверхняних і 18-22% для придонних горизонтів.
Температурний режим води затоки доволі постійний. Середньорічні температури коливаються від 10,5 до 12,5°. Весняний перехід температури води через 10° зазвичай спостерігається в квітні. Максимальний прогрів (до 26-30°) вдмічений в серпні. Осінній перехід температури води через 10° відмічений в листопаді.
3. Рослинність.
Флора окремих заповідних ділянок дуже разнорідна.
Лісостепні ділянки знаходяться в межах Івановської пісчаної арени (Івано–Рибальчанська ділянка) і Кінбурнського півострова (ділянки Соленоозерний і Волижин ліс). В рельєфі теріторії сполучені бугристі піски з невеликими холмами і пониженнями. Грунти мають легкий механічний склад, обмежений вміст гумусу, високу водопроникненість і низьку вологоємність, внаслідок чого відрізняються великою рухомістю поживних речовин.
На лісостіпних ділянках зберіглось чимало рослинних асоціацій, характерних в минулому для нижньодніпровських арен і в наш час зникаючих на незаповідних теріторіях. В залежності від характера рельєфа, рівня і засоленості грунтових вод рослинність заповідних лісостепових ділянок можна об’єднати в декілька комплексів.
Особливий інтерес уявляє колкова рослинність на теріторії Нижньодніпровських пісків. Тут, в полосі типчаково–ковильних (сухих) степів, зустрічається цілий комплекс північних древесних і трав’янистих видів. Колкова рослинність представлена формаціями дуба черешчатого, берези дніпровської, рідко береста. В підліску і по опушках зазвичай зустрічаються бузина чорна, крушина ломка, жостер, терен степовий, іноді бересклет європейський, барбарис звичайний. В деяких місцях старі дуби увиті всякими ліанами – диким виноградом, хмелем. Трав’янистий ярус дубових кілків складають ефемери – проліска двулиста, чистяк весняний, купир лісовий та дубравний. Тут зустрічаються ландиш лісовий, купена пахуча, чіна лісова та інші лісові види.
Нижньодніпровський піщаний степ, який є південним продовженням Середньодніпровської, несе в собі сліди інвазії північних елементів. В результаті цього і утворилось унікальне сполучення поймених дубрав (далеко на півдні від свого основного ареала) з піщаним степом, насиченим флористичними елементами півночі і півдня. Характрна особливість Нижньодніпровських кілків – існування в їх складі узколокальних ендемічних древесних видів – берези дніпровської, бояришників Єлени і замшевого.
Ліси з давніх давен займали на Нижньодніпровських пісках значні позиції, однак сплошного їх розповсюдження не було, про що свідчить розвинутий комплекс псаммофитно-степових видів.
В неглубоких заросших степових западинах формується рослинність лугового типу, представлена формаціями овсяниці гладенької, війника наземного, полевиці піщаної з великим домішком ксеромезофітного різнотрав’я. В всняний час на таих пониженнях у великії кількості квітне простріл чорніючий, а трохи згодом – ятришник точечний і клопоносний. Ці ятришники також ростуть в великій кількості і на засолених лугових пониженях вздовж озер та заток. Тут доволі часто зустрічеється ятришник болотний і іноді ятришник-дремлик, котрий в низовинах Дніпра до недавніх пір не зустрічався.
Степові ділянки Потиєвка і Ягорлицький Кут знаходяться на другій терасі Дніпра. Вони мають рівнинний, в окремих місцях слабоволнистий рельєф з дрібними блюдцеподібними пониженнями, іноді заповненими водою. Більшу частину тут займає солончакова рослинність, представлена формаціями солероса європейського та сарзана шишкуватого, дещо меншу – засолені луги і опустелені степи. В комплексі з типчаковими, житняковими і полиновими угрупуваннями зустрічаються плями типчаково-ковильного степу, едифікаторами якої є овсяниця валлійська і ковил-волохатик. В цій асоціації іноді зустрічається тюльпан Шренка.
Найбільш різноманітна рослинність на острові Тендра. Вона поділяється на псамофітно-ксерофітну, розвинуту на більш підвищеній частині острова і з південної сторони вздовж берега на малогумусованих піщано-ракушечникових відкладеннях з пониженим горизонтом (1,5 м) прісної води, і на галофітно-гідрофітну, на пониженій частині острова з північної його сторони, вздовж берега затоки. Тут характерні колосняк піщаний, осока колхідська, вівсяниця Бекера, а також сиренія довгостовбчикова, люцерна тендровська, ясменник щетинистий, бурачок тендрівський, васильок одеський та інші.
Рослинність акваторії характеризується значним видовим різноманіттям. Мілководдя Тендрівської та Ягорлицької заток заросли “лугами” еостери (морської трави), рдеста, харових та інших водоростей. Місцями найбільше сукуплення утворює червона водорость – філофора. Вона вільно прикріплюється до мідій або вільно лежить на дні. З зелених водоросей звичайні кладофора та ульва. В толщі води також числені дуже дрібні одноклітинні водорості (фітопланктон). Особливо розвинені диатомові водорості та динофлагелянти. Чисельність і біомаса планктонних водоростей найбільш висока в поверхневому шарі води, досягає в літній період декількох десьтків мільйонів клітин на літр води. Масовий розвиток фітопланктонних водоростей часто викликає цвітіння води.
4.Тваринний світ.
Заповідний режим на протязі декількох десятирічч сприяв збереженню на теріторії заповідника багатої та цікавої за складом фауни безхребетних тварин. По неповним данним тут налічується біля 4 тисяч видів комах, біля 30 видів павуків, 25 видів наземних молюсків і біля 100 видів кліщів, що паразитують на хребетних тваринах.
Найбільш різноманітна фауна безхребетних лісостепових ділянок. Тут зустрічаються мешканці пісків, лугів, боліт, різнотравних степів, солончаків, прісних і солених водойм. Серед них багато реліктових та ендемічних видів.
В лісовій підстилці мешкає моса многоножек. Найбільш обільні ківсяки – темні, гостро пахнучі тисяченіжки довжиною до 4 см., мокриці-броненосці – багатоніжки, які при небезпеці скручуються шариками. Вони розкладають опале листя, способствуючи тим самим підвищенню плодородності почв.
В Волижиному лісі можна часто зустріти равликів-янтарок та числених інших моллюсків.
В трухлявій деревині мешкає жук-олень, занесений в Червону книгу.
В піщаному степу на очі бросається численисть жуків-чорнотілок різних форм і розмірів.
Для піщаних станцій характерний многорогий навозник – смоляно-чорний блискучий жук довжиною 18-28 см. він є дуже рідким по причині скорочення місць проживання, і тому занесений до Червоної книги.