Le marais héberge une multitude d’oiseaux. On y rencontre des cortèges typiques de passereaux paludicoles (nicheurs), comprenant notamment le phragmite des joncs, les rousserolles effarvate et verderolle, la locustelle luscinioïde, la bouscarle de Cetti… Le râle d’eau, la poule d’eau et le canard colvert, nichent dans la végétation dense de la roselière.
En outre, plusieurs espèces, non nicheuses, fréquentent le milieu à la recherche de nourriture : le busard des roseaux, les bécassines sourde et des marais, le héron cendré et occasionnellement le butor étoilé.
Les landes à bruyères présentent un intérêt non négligeable pour l’engoulevent d’Europe dont 1 à 2 couples nichent chaque année.
Le réseau de haies et les divers fourrés d’épine noire, de troène, d’aubépine… en périphérie de la zone humide, accueillent une avifaune diversifiée typique du bocage environnant. Il est ainsi possible d’y croiser la tourterelle des bois, également présente dans les boisements, ou le rossignol philomèle, nicheur potentiel.
De nombreux botanistes se sont aventurés à Mathon, attirés par l’incroyable richesse floristique concentrée dans un si petit espace. Ainsi des listes d’espèces existent depuis le XIXème siècle.
La tourbière, caractérisée par un sol spongieux, acide et pauvre, est un joyau botanique riche et rare avec la présence de petites plantes carnivores. Leurs feuilles, couvertes de glu, piègent les insectes imprudents pour survivre, il s’agit des Rossolis à feuilles rondes et intermédiaires, les Rhynchospores fauve et blanc, la Narthécie des marais ou encore la petite Utriculaire.
La tourbière de Mathon héberge en outre l’unique station bas-normande de Laîche arrondie, apparue dans les listes d’inventaire au début des années 1980.