La faune
Les oiseaux présents sur le site sont essentiellement des nicheurs communs comme le Moineau domestique, le Pigeon ramier ou encore la Mésange bleue. Le site est aussi une zone de chasse pour le Martinet noir, l’Hirondelle rustique et l’Hirondelle de fenêtre. Enfin, quelques oiseaux marins patrimoniaux survolent le secteur comme le Grand cormoran.
Parmi les reptiles, la Tortue d’Hermann, espèce protégée d’intérêt communautaire, est présente dans les boisements et les prairies humides d’arrière-plage. Les dunes sont le royaume du Psammodrome d’Edwards. Quant à la Cistude d’Europe, une tortue d’eau douce également protégée, elle fréquente les ruisseaux du Vallat et de l’Oumède.
Les dépressions humides abritent aussi deux espèces patrimoniales d’amphibiens : le Crapaud calamite et le Pélodyte ponctué.
La flore
Le cortège floristique de Pampelonne compte une trentaine d’espèces protégées dont 10 au niveau national parmi lesquelles le Tamaris africain, le Myosotis fluet, l’Euphorbe peplis (3 espèces inféodées aux milieux dunaires) ou encore la Nivéole d’été et l’Isoète de Durieu (2 espèces des prairies humides).
On peut aussi noter la présence de Serapias neglecta, une rare orchidée protégée au niveau national.