El área incluye importantes humedales, y conforma forma parte del corredor costero de humedales mejor conservados de la parte occidental de la Península de Yucatán, Aunado a estos ecosistemas, encontramos los petenes que son islas de vegetación con especies características de selva mediana en medio de una matriz de manglares y/o pastizales, en cuyo centro se encuentra un cuerpo de agua denominado cenote.
Dentro del área se ha observado una atractiva riqueza de especies de murciélagos, destacando la presencia del murciélago pescador (Noctilio leporinus) y tres especies Amenazadas (Lampronycteris brachyotis, Micronycteris schmidtorum y Lophostoma brasiliensis; NOM-059-SEMARNAT-2010). En total se han registrado 26 especies en la zona
Se considera que el área contiene una alta riqueza, ya que contiene poco más de una tercera parte de lo reportado para la Península de Yucatán, el 40% de las especies que se registran para el estado de Yucatán y el 47% para el estado de Campeche.
En la franja costera del área se distingue por la ausencia casi total de declives y contrastes topográficos; salvo por ligeras ondulaciones que resultan de la formación de pequeñas dunas costeras sobre la barra arenosa. Las altitudes promedio no superan los 10 m y las inclinaciones del terreno son menores a 0.5 %, carece de una red fluvial superficial. La planicie costera está sujeta a inundaciones perennes, semipermanentes (diurnas) y estacionales. Alberga una gran diversidad de ambientes, incluyendo dunas costeras, manglares, lagunas costeras, ciénegas, petenes, selvas bajas, tintales y pastizales inundables, cuya composición vegetal se considera con un buen grado de conservación.
Una característica notable de esta área son los petenes o islas de vegetación característicamente de selva mediana superennifolia y perennifolia solo presente en petenes, en medio de manglar o pantanos de zacates. La presencia de agua en los petenes durante todo el año, aunque exista un período de sequía acentuado, hace que los árboles sean perennifolios y no pierdan el follaje o solamente un porcentaje de éste. En el caso del manglar, las especies de mejor desarrollo son Rhizophora mangle y Laguncularia racemosa, las cuales llegan a sobrepasar los 20 m de altura. En los petenes situados en áreas cenagosas con elevada salinidad, Avicennia germinans ocupa el borde de las islas de vegetación, mientras que en áreas con menor salinidad, Conocarpus erectus bordea el petén. La vegetación de manglar que se desarrolla en los petenes, suele ser más exuberante que en las otras comunidades de manglar; el grosor de los fustes alcanza dimensiones cercanas a un metro de diámetro. La causa de este gran desarrollo estructural se explica por los afloramientos o manantiales permanentes de agua dulce o salobre en el interior de los petenes. Algunas de las especies representativas de selvas medianas presentes en los petenes son: Manilkara zapota, Ficus spp., Swietenia macrophylla, Tabebuia rosea, Roystonea regia, Sabal yapa, Metopium brownei y Bursera simaruba.
Las selvas bajas inundables conocidas también como tintales, se distribuyen en forma de pequeños manchones en el interior de la selva mediana subperennifolia, especialmente cerca de la costa, o bien en extensiones más grandes de áreas de humedales, como los de la región de Los Petenes. Se presentan en depresiones ligeras con deficiencia de drenaje lo que ocasiona que puedan estar inundadas durante la temporada de lluvias. En la región de los petenes esta selva baja inundable se encuentra con palo tinte (Haematoxylum campechianum) asociado al jícaro (Crescentia cujete). Los árboles pueden tener alturas de 5 a 6 m sin sobrepasar los 10 y presentan los troncos torcidos. En esta comunidad normalmente abundan las epifitas, especialmente orquídeas y bromelias. Este tipo de vegetación de tierras es característico de la Península de Yucatán, ya que no se encuentra en ninguna otra región de México y además ha sido poco estudiada en la región.
Las selvas secas se caracterizan por perder del 25 al 100% de sus hojas durante la época seca del año, pueden ser selvas bajas donde los árboles pueden alcanzar una altura promedio de 8 a 12 m, o medianas donde los árboles más altos pueden presentar alturas de hasta 25 m. Entre las especies representativas de la selvas están: Acacia pennatul, Bauhinia divaricata, Brosimum alicastrum, Bursera simaruba, Ceiba aesculifolia, Caesalpinia gaumeri, Gymnopodium floribundum, Manilkara zapota, Metopium brownei y Lysiloma latisiliquum.
Los manglares son comunidades vegetales frecuentemente densas, arbustivas o bien arborescentes, generalmente de tres y cinco metros de altura, que pueden alcanzar 25 m. Habitan en orillas bajas y fangosas en la costa y son características de esteros y de desembocaduras de ríos. Sus componentes principales son mangle rojo (Rhizophora mangle), mangle negro (Avicennia germinans), mangle blanco (Laguncularia racemosa) y botoncillo (Connocarpus erectus). Esta comunidad puede presentarse asociada con pantanos de zacates (tular).
Los Pastizales inundables también se conocidos como sabanas o marisma de zacates, predomina el tular (Typha dominguensis), el saibal (Cladium jamaicensis) y carrizal (Phragmites australis). Este tipo de vegetación ocupa grandes extensiones de terreno al interior de la planicie costera y de la ciénaga que se inundan en diferentes lapsos. Ocupa sitios de suelos profundos, arcillosos, que se inundan en la época de lluvia. Son dominadas por asociaciones de pastos, principalmente por gramíneas, ciperáceas y algunas otras hierbas, que se conjugan con la presencia de algunos individuos dispersos de especies arbóreas. Las únicas especies arbóreas presentes son el nance agrio (Byrsonima bucidaefolia) y el jícaro (Crescentia cujete). En ocasiones se presentan también de forma dispersa algunos individuos de la palma tasiste (Acoelorrhaphe wrightii).
Las dunas costeras presentan dos zonas; la zona de pioneras y la de matorrales, cada una de las cuales se caracteriza por la presencia de especies que indican diferentes grados de salinidad y estabilidad del sustrato. La zona de pioneras corresponde a la vegetación que se encuentra en las playas y la cual crece básicamente sobre arena móvil. En ella las especies de plantas son herbáceas, tolerantes a medios de extrema salinidad, viento muy fuerte y la acción de las mareas altas. Las más comunes son: Sesuvium portulacastrum, Suaeda linearis, Ageratum littoralis, kabal chunuup (Portulacca oleracea), ch’ili’xtux (Lycium carolinianum), chaknuk (Tribulus cistoides), Ipomoea pes-caprae, Canavalia rosea, Euphorbia buxifolia, Cakile lanceolata, Atriplex canescens, Sporobolus virginicus, Distichlisspicata y Ambrosia hispida. La mayoría de estas especies presentan poco crecimiento vertical y mucho lateral, adquiriendo un hábito de tipo postrado. En esta zona el movimiento de arena y la salinidad son los factores limitantes de la distribución de las especies. La zona de matorrales presenta, a su vez, dos fases de desarrollo de la vegetación: la primera se establece frente a la playa y constituye una barrera de arbustos rompevientos, de hojas suculentas y follaje denso, cuyas principales especies son Suriana maritima, Tournefortia gnaphalodes, Ernodea littoralis y Scaevola plumieri. La otra fase corresponde al interior de la duna, en una zona donde la arena se encuentra más fija y la altura de la vegetación varía entre 3 y 5 m, las especies más comunes en esta zona son el Bravaisia berlanderiana, Thevetia gaumeri, Coccoloba uvifera, Cordia sebestena, Sideroxylon americanum, Jacquinia aurantiaca, Caesalpinia vesicaria, Metopium brownei, Pithecellobium keyense, Lantana involucrata, Erithalis fruticosa, Gossypium hirsutum y Agave angustifolia.
El área se encuentra en una plataforma de rocas calizas y aluviales. Al norte, este y sureste, los terrenos son planos y con suelos predominantemente someros y principalmente de cuatro tipos: Regosol, Histosol, Rendzina y Gleysol. La hidrología del lugar la conforman los arroyos, pequeños embalses y ojos de agua, además del Río Verde como el cual es el afluente principal. El tipo de vegetación presente corresponde a una asociación de vegetación terrestre tipo manglar, selva mediana subcaducifolia, así como selva baja inundable y secundaria.
Ambas reservas de la biosfera han sido el escenario de numerosas investigaciones realizadas por investigadores de instituciones educativas y de investigación, tanto locales como regionales y nacionales, principalmente enfocadas al estudio de la composición florística y faunística de los diferentes ambientes, así como estudios de fragmentación. Asimismo, se han realizado numerosas prácticas de campo, actividades de educación ambiental, entre otras, que apoyan los programas educativos a diferentes niveles, y complementan la formación de recursos humanos en el área de Biología y afines, así como a la concientización de la población local, regional y nacional. Estas actividades se continuarán realizando con el apoyo del gobierno de los estados de Yucatán y Campeche, así como del gobierno federal, de las Instituciones educativas y de investigación, y de las organizaciones no gubernamentales.
Caso particular, la subárea Hampolol actualmente está siendo manejadas para cuestiones ecoturísicas por las autoridades del ejido del mismo nombre. Debido a que una porción de su superficie se encuentra dentro de los límites de la RB Los Petenes, las autoridades federales como SEMARNAT a través de la CONANP gestionan las actividades que ahí se realizan. Por lo anterior, las actividades que se realicen tanto de conservación y educación como de investigación, deberán coordinarse a los cuatro niveles (federal por SEMARNAT, estatal por SMAAS y SEDUMA, municipal y comunal). Dentro de las actividades que se pretenden realizar son: