Le Tech, rivière qui traverse la réserve naturelle, a un débit réduit tout au long de l'année, sauf en période de forte précipitation. Le Tech possède ainsi un régime torrentiel, avec un débit très important marqué par de grosses crues. Il sert alors d'exutoire vers la mer. Le cours du Tech a été modifié en 1940 pour lui donner un tracé plus direct vers la mer. Cette modification du tracé ainsi que les évolutions naturelles de son embouchure du fait des crues et des vents ont des conséquences importantes sur l'évolution des milieux naturels alentours.
La flore
La façade maritime du site se compose d'une plage de sable nu, puis de dunes mobiles de faibles hauteurs colonisées par le chiendent des sables, l'oyat, l'euphorbe des rivages, le panicaut, … Les dunes plates et fixées, sur lesquelles dominent l'oursin bleu et le raisin de mer, jouxtent les terres humides et les peuplements forestiers : peuplier noir et peuplier blanc, aulne, saule des rivages, érable champêtre, frêne.
L’inventaire de la réserve recense 44 habitats naturels qui forment une mosaïque de milieux et abritent une diversité floristique remarquable : près de 700 plantes dont la rare Malcolmie ramifiée.
La faune
La situation enclavée de la réserve en fait un refuge indéniable pour la faune sédentaire ou en migration : 1200 animaux sont recensés (970 invertébrés et 230 vertébrés) dont de nombreuses espèces de libellules et les papillons.
Ainsi, la réserve naturelle du Mas Larrieu participe à la protection de l'Oxygastra curtisii, libellule inscrite sur la liste rouge des espèces menacées dans le monde. Cette libellule n'est présente que sur 7 des 146 réserves naturelles de France et n'a été identifiée dans le département des Pyrénées Orientales que sur le Mas Larrieu.
Les milieux sableux abritent notamment le Lézard ocellé et la forêt riveraine revêt une importance considérable pour la faune car elle offre d'innombrables perchoirs en particulier en période de migration. Elle abrite une avifaune importante dont le Guêpiers d'Europe.