La vallée de la Leyre est exceptionnelle en Europe : c’est l'un des rares réseaux de cours d'eau de plaine qui présente un tel caractère naturel.
A l'interfluve entre les affluents de la Garonne et les bassins versants des étangs littoraux, le réseau hydrographique de la Leyre et son bassin versant, à cheval sur les Landes et la Gironde, constituent l'ossature du Parc Naturel Régional des Landes de Gascogne. Le réseau hydrographique prend sa source dans les hautes landes de Gascogne qu'il va drainer tout au long de son parcours, en rejoignant le bassin d'Arcachon.
La Leyre et les ruisseaux associés présentent des caractéristiques particulières : fond sableux, forêt-galerie, eaux acides et pauvres en éléments nutritifs mais de bonne qualité physico-chimique, avec de nombreux marais et zones tourbeuses dispersées dans le lit majeur. Ces particularités favorisent la présence de milieux et d’espèces comme la Loutre d'Europe, la Cistude d’Europe, l’Anguille ou encore le Brochet aquitain. Les vallées et vallons vont en s'élargissant jusqu'à former une plaine inondable soumise aux débordements réguliers lors des crues annuelles. Ce système encore très actif entre lit mineur et lit majeur abrite les seules stations françaises de Dichelyme chevelue, une mousse corticole se développant à la base des troncs d'arbres périodiquement inondés.
Les paramètres environnementaux varient fortement de l'amont vers l'aval. Le site Natura 2000 est composé d'une grande diversité d'habitats, allant des tourbières aux prés humides en passant par des aulnaies frênaies inondables et des boisements de Chêne tauzin sur les pentes. Les habitats forestiers accueillent une grande diversité d'espèces, dont de nombreuses espèces d'intérêt patrimonial. Vingt espèces de chauves-souris sont ici dénombrées.
