Karlslunde Mose er fredet. Der har tidligere været havbund, og jorden indeholder kalk fra tidligere tiders skaldyr. Mosen har været påvirket af saltvand ved højvande. Nu styres vandspejlet af sluser, og mosen er nu langt overvejende påvirket af ferskvand. Mosen og engen er næringsrige, og plantelivet omfatter derfor overvejende høje eng- og moseplanter som tagrør, lodden dueurt og hjortetrøst. I en del af området er der fundet gul frøstjerne, som er indikator for en god naturkvalitet. Plantearter som tormentil, trævlekrone og kærtidsel viser, at der er potentiale for, at naturpleje vil have en god effekt i områder med tilgroning. Mosen plejes i dag med kvæggræsning for at opnå en bedre naturkvalitet. Afgræsning giver lys til de små arter. Barjord, hvor frø kan spire, og kogødning sikrer sjældne arter af biller.
Der er etableret et større klima og naturprojekt med omlægning af vandløb, anlæg af stier samt opsætning af et fugletårn. Af forskellige arter kan nævnes den for Sjælland relativt sjældne plante kuglemuseurt, sommerfugle som aurora, græs og okkergul randøje samt stor kejserguldsmed og lille rødøjet vandnymfe. I områdets vandhuller er fundet yngel af skrubtudse, spids- og butsnudet frø. Der er set fugle typiske for våde områder og lysåbent land, bl.a. nattergal, stær, fiskehejre, isfugl, gulspurv, tårnfalk og musvåge samt vand-, skimmel-, syd- og brunflagermus.
