Pflanzengesellschaften der Auenwiesen prägen das Gebiet. Durch intensive Nutzung ist das Grünland teilweise artenverarmt.

Aufgrund großflächiger Ansaaten dominiert der Wiesen-Fuchsschwanz im Gebiet. Daneben kommt als typische Auenwiesenvegetation die Silgen-Rasenschmielen-Wiese (Sanguisorbo officinalis-Silaetum silai) verbreitet vor. In geringerem Umfang sind Mädesüß-Hahnenfuß-Wiesen (Filipendulo vulgaris-Ranunculetum polyanthemi) und Knickfuchsschwanz-Gesellschaften (Ranunculo repentis-Alopecuretum geniculati) vorhanden.

Die vom Aussterben bedrohte Schwertlilien-Alant-Wiesensaumgesellschaft konnte im NSG nachgewiesen werden.
Mesophile Grünländer befinden sich auf den höher gelegenen Standorten.
Große Röhrichte und Riedflächen säumen die Ufer der Altwässer. Die dort im Sommer trockenfallenden Schlammflächen werden von Gifthahnenfuß-Gesellschaften (Ranunculetum scelerati) eingenommen.
Am Flussufer der Elbe sind

• Elbespitzkletten-Uferflur (Xanthio albini-Chenopodietum rubri),
• Donauknöterich-Flur (Chenopodio rubri- Polygonetum brittingeri) und
• Schwarzsenf-Saum (Cuscuto-Brassicetum nigrae) zu finden.

Die Gewässer werden zum Großteil besiedelt von

• Tausendblatt-Teichrosen-Gesellschaft (Myriophyllo-Nupharetum luteae),
• Wasserschwaden-Röhricht (Glycerietum maximae),
• Rohrglanzgras-Röhricht (Phalaridetum arundinaceae),
• Schilf-Röhricht und
• Schlankseggen-Ried (Caricetum gracilis).

In geringeren Anteilen treten auch gefährdete Gesellschaften, wie z. B.

• Teichschachtelhalm-Röhricht (Equisetetum fluviatilis),
• Pfeilkraut-Igelkolben-Kleinröhricht (Sagittario-Sparganietum emersi),
• Igelkolben-Röhricht (Sparganietum erecti) und
• Teichsimsen-Röhricht (Schoenoplectetum lacustris) auf.

Die offenen Wasserflächen sind mit Schwimmblattgesellschaften bedeckt.
 

Auf dem zum NSG gehörenden Dünenzug siedeln kleinflächige Sandmagerrasengesellschaften, u. a.

• Frühlingsspark-Silbergrasfluren (Spergulo morisonii-Corynephoretum canescentis) und
• Heidenelken-Grasnelkenfluren (Diantho deltoides-Armerietum elongatae).

In dem gehölzarmen Gebiet stocken Auengebüsche auf

• Eingriffligem Weißdorn (Crataegus monogyna),
• Hundsrose (Rosa canina),
• Purgier-Kreuzdorn (Rhamnus cathartica),
• Stiel-Eiche (Quercus robur) und
• Flatter-Ulme (Ulmus laevis).

Innerhalb des Schutzgebietes befinden sich außerdem größere intensiv genutzte Ackerflächen, ein Kiefernforst sowie eine in Teilbereichen erhaltene typische, gehölzreiche Hutungslandschaft.

Viele Vogelarten haben im Bereich der Gewässer und deren Übergangszonen zum Grasland ihren Lebensraum, u.a.

• mehrere Entenarten (Anatidae) und
• Rallenarten (Rallidae),
• Graugans (Anser anser),
• Brandgans (Tadorna tadorna),
• Drosselrohrsänger (Acrocephalus arundinaceus), sporadisch auch
• Flußseeschwalbe (Sterna hirundo) und
• Bekassine (Gallinago gallinago).

Trauerseeschwalben (Chlidonias niger) weisen in diesem Gebiet ein wichtiges Brutvorkommen auf.
In den Zugzeiten ist es ein bedeutender Rastplatz für arten- und individuenreiche Schwärme von

• Enten,
• Gänsen,
• Sägern,
• Schwänen,
• Limikolen,
• Kranichen (Grus grus),
• Greifvögeln, darunter Seeadler (Haliaeëtus albicilla) und Fischadler (Pandion haliaëtus).

Auf den Wiesen im Bucher Brack leben in Abhängigkeit von der Bewirtschaftungsintensität

• Großer Brachvogel (Numenius arquata),
• Kiebitz (Vanellus vanellus),
• Schafstelze (Motacilla flava) und
• Braunkehlchen (Saxicola rubetra) sowie unregelmäßig   die
• Uferschnepfe (Limosa limosa).

Sogar der Austernfischer (Haematopus ostralegus) versucht in den Ackerflächen zu brüten.

Mehreren Amphibienarten dient das NSG als Lebensraum und Laichgebiet, so z. B.

• Moorfrosch (Rana arvalis),
• Grasfrosch (Rana temporaria),
• Teichfrosch (Rana esculenta),
• Rotbauchunke (Bombina bombina),
• Erdkröte (Bufo bufo),
• Kreuzkröte (Bufo calimata),
• Wechselkröte (Bufo viridis) sowie
• Teich- und Kammmolch (Triturus vulgaris und T. cristatus).

Südliche Mosaikjungfer (Aeshna affinis) und Asiatische Keiljungfer (Gomphus (Stylurus) flavipes) besiedeln die Flutrinnen bzw. die Buhnenfelder der Elbe.