Karlstrup Mose ligger på den sydlige side af Møllebæksystemet som nabo til Karlslunde Mose, og de udgør en sammenhængende ådal med mose- og strandengsområde. Mosen har været i landbrugsdrift, drænet og udsat for et stort græsningstryk.
Med tiden er mosen dog blevet en mere våd naturtype med et knap så voldsomt græsningstryk og har derfor i dag åbne enge og våde vandhuller. Det giver gode muligheder for, at forskellige plantearter kan spire i den lave og våde vegetation. Især i den østlige del vokser der planter som trævlekrone, der har lyserøde blomster, kærtidsel, hvis purpurrøde blomster sidder i små kurve, og hulkravet kodriver, der står med sine gule blomster i det tidlige forår.
I småsøer og vandhuller finder man butsnudet og spidssnudet frø. Der er registreret over 100 forskellige fugle i mosen, bl.a. engsnarren, der er sky, men ofte opdages på sin stemme, som er et kraftigt, gentaget krækskræks. Af ynglefugle er nattergalen iørefaldende. Dens sang genlyder over krattene forår og forsommer.
