Die Schwarze Elster besitzt aufgrund des Ausbaugrades nur eine geringe Strukturvielfalt. Die Verbesserung der Wasserqualität förderte die Wiederbesiedlung mit Wasserpflanzen sowie das schnelle Ansteigen der Artenvielfalt.
Der Flusslauf wird saumartig von Rohrglanzgrasröhrichten (Phalaridetum arundinaceae) und zunehmend von Schilfröhricht (Phragmitetum australis) bestanden.

Teichrosengesellschaften, aber auch Vorkommen von Krebsscheren- und Froschbiss-Gesellschaft (Stratiotetum aloidis) bestimmen die Bereiche der Altwässer und Kolke. Zu den auffälligen Arten gehören:

• Weiße Seerose (Nymphaea alba)
• Schwanenblume (Butomus umbellatus)

Die stark verlandeten Uferbereiche sind mit Grau- und anderen Strauchweiden-Gebüschen, Rohrkolben- und verschiedenen Bachröhrichten sowie besonders im Bereich der Altwässer "Kaisers Löcher" mit ausgedehnten Teichschachtelhalm-Vorkommen bestanden.

Charakteristische Teile des NSG, insbesondere der Rohrbornwiese und der Luchwiese, sind durch Niedermoor bzw. Sumpf geprägt. Sumpfsimsen-Kleinröhricht (Eleocharitetum palustris) sowie Elemente der Großseggenriede prägen die sehr nassen Bereiche. Innerhalb der hochstaudenreichen Nasswiesen kommen Arten vor wie:

• Sumpf-Schwertlilie (Iris pseudacorus)
• Langblättriger Blauweiderich (Pseudolysimachium longifolium)

Auf vegetationsarmen Abschnitten der meist sandigen Deiche herrschen Sandtrockenrasen mit auffallenden Grasnelkenfluren (Diantho-Armerietum elongatae) vor.
Die baumbestandenen Bereiche südlich der Elster werden forstlich genutzt. Kleinflächige Stiel-Eichenbestände an der Mündung des "Drewischgrabens" sind die letzten im NSG vorhandenen Hartholzauenelemente (Querco-Ulmetum minoris) und Bruchwaldelemente.

Der Elbebiber (Castor fiber albicus) hat seine Reviere am Flusslauf und an den Altwässern.
Das NSG ist sowohl Lebensraum als auch Nahrungshabitat störungsempfindlicher Großvogelarten.
Zu den Brutvogelarten gehören:

• Krickente (Anas crecca)
• Zwergtaucher (Podiceps ruficollis)
• Rohrweihe (Circus aeruginosus)
• Beutelmeise (Remiz pendulinus)
• Schilfrohrsänger (Acrocephalus schoenobaenus)

sowie wahrscheinlich auch Waldwasserläufer (Tringa ochropus).

Charakteristische Brutvögel des Flußlaufes sind insbesondere:

• Flußregenpfeifer (Charadrius dubius)
• Eisvogel (Alcedo atthis)
• Drosselrohrsänger (Acrocephalus arundinaceus)

Im Bereich des Niedermoores und Sumpfes kommen folgende Brutvögel vor:

• Bekassine (Gallinago gallinago)
• Rohrammer (Emberiza schoeniclus)
• Braunkehlchen (Saxicola rubetra)
• Wiesenpieper (Anthus pratensis)
• Schafstelze (Motacilla flava)

Typische Vertreter der Vogelwelt der Laubholzbestände und Gebüschsäume sind:

• Rotmilan (Milvus milvus)
• Grünspecht (Picus viridis)
• Wacholderdrossel (Turdus pilaris)
• Neuntöter (Lanius collurio)
• Sperbergrasmücke (Sylvia nisoria)
• Dorngrasmücke (Sylvia communis)

Die Anzahl der nachgewiesenen und einige ausgewählte Fischarten der im Gebiet vorhandenen Gewässer zeigt die Tabelle: 

Zur Herpetofauna des NSG gehören u. a. Knoblauchkröte (Pelobates fuscus) und Waldeidechse (Lacerta vivipara).
Als Vertreter der Libellenfauna soll die stark gefährdete Grüne Mosaikjungfer (Aeshna viridis) genannt sein.
Die Erdwespe findet einen optimalen Lebensraum auf den Sandtrockenrasen der sandigen Deiche.