Der Hartholzauenwald ist ein typischer Eschen-Ulmenwald (Querco-Ulmetum minoris) mit einen geringem Anteil Feld-Ulme (Ulmus minor) und Wild-Apfel (Malus sylvestris). An den geringfügig höher gelegenen Standorten findet sich die Hainbuchen-Ausbildung des Auenwaldes. Die submerse Vegetation des Crassensees wird aus Ährigem Tausendblatt (Myriophyllum spicatum) und Gewöhnlichem Hornkraut (Cerastium holosteoides) gebildet. In der Schwimmblattvegetation dominiert die Gelbe Teichrose (Nuphar lutea) neben der Wassernuss (Trapa natans). Als Wasserschweber sind sowohl die Teichlinse als auch wieder der gewöhnliche Schwimmfarn (Salvinia natans) vertreten. Der Röhrichtgürtel besteht aus:

• Gewöhnlichem Schilf (Phragmites australis)
• Breit- und Schmalblättrigem Rohrkolben (Typha latifolia und T. angustifolia)
• Wasserschwaden (Glyceria maxima)
• Kalmus (Acorus calamus)

Die im Westteil vorhandene Verlandungszone wird flächig von der Ufer-Segge (Carex riparia) aufgebaut. Im Norden schließen sich Flächen mit intensivem und zum Teil extensivem Feuchtgrünland an.

Am Crassensee befinden sich zwei mit hoher Stetigkeit besetzte Reviere des Elbebibers (Castor fiber albicus). Gelegentlich konnte der Fischotter (Lutra lutra) beobachtet werden. Das NSG bietet Lebensraum für zahlreiche Tierarten, insbesondere einer artenreichen Avifauna.
 

Gewässer- und röhrichtbewohnende Vogelarten                                     Vögel des Waldes

Schwarzstorch (Ciconia nigra) und Seeadler (Haliaeëtus albicilla) versuchten, im Gebiet zu horsten, was letzterer Art im Raum der Wittenberger Elbaue erfolgreich gelang. In den Gewässern leben z.B.:

• Bitterling (Rhodeus sericeus)
• Aland (Leuciscus idus)
• Kaulbarsch (Acerina cernua)
• Moderlieschen (Leucaspius delineatus)

Die Amphibien sind im Naturschutzgebiet vertreten durch:

• Teichmolch (Triturus vulgaris)
• Erdkröte (Bufo bufo)
• Grasfrosch (Rana temporaria)
• Moor- und Teichfrosch (Rana arvalis und R. esculenta)

Von der Vielzahl wirbelloser Tiere seien genannt:

• Libellenarten, z. B.
• Grüne Mosaikjungfer (Aeshna viridis)
• Braune Mosaikjungfer (Aeshna grandis)
• Teichmuschel (Anodonta cygnea)
• Spitzhornschlammschnecke (Lymnaea stagnalis)
• Posthornschnecke (Planorbarius corneus)
• Wasserskorpion (Nepa rubra)
• Gelbrandkäfer (Dytiscus marginalis)

Das Vorkommen 22 xylobionter Käferarten, z. B. Tenebrioides fuscus als "Urwaldrelikt" und Hirschkäfer (Lucanus cervus) im hohen Totholzanteil des Auenwaldes, konnte nachgewiesen werden. In wenigen temporär wassergefüllten Flutrinnen im Auenwald kommt der stenöke Kiemenfuß (Siphonophanes grubei) vor.