Langt størstedelen af Kalvebod Fælled dækkes af strandenge med fugtige kær, ferske enge og lysåbne skove. Dertil kommer et stort antal lavvandede søer som Birkedam, Klydesøen og Hejresøen (Natosøen). I den sydøstlige del af området ligger Pinseskoven, som udgør Tårnby Kommunes største sammenhængende skovområde.
Plantelivet består især af typiske strandengsplanter og omfatter flere sjældne og usædvanlige arter som blå iris, øresundshønsetarm, slangetunge, pilealant, strandkvan, brændeskærm, kødfarvet gøgeurt, majgøgeurt, priklæbet gøgeurt og sumphullæbe.
I strandsøerne yngler grønbroget tudse, hvis fløjtende kvækken kan høres på fælleden i april-maj. Den får selskab af strandtudsen, der blev genudsat i 2018 som en del af et EU LIFE-projekt.
Fuglelivet er rigt, og områdets ynglefugle tæller bl.a. strandskade, stor præstekrave, engryle, dobbeltbekkasin, brushane, storspove, stor kobbersneppe, rødben, klyde og havterne. Da Kalvebod Fælled ligger på en af de store trækruter mellem det nordlige Skandinavien og Rusland og det sydlige og vestlige Europa, raster et stort antal fugle i området om foråret og efteråret. I Klydesøen kan man bl.a. se knopsvane, pibeand, knarand, skeand, gråand, krikand, taffeland, troldand, hvinand og blishøne, mens flokke af grågæs, bramgæs, hjejler og viber raster på strandengene. Især om efteråret lægger også mange rovfugle jævnligt vejen forbi området.