Området, især omkring Østerø Sø, har et rigt fugleliv og kan bl.a. studeres fra fugletårnet ved søens østlige bred. Søen er ynglelokalitet for en række strand- og vadefugle, bl.a. klyden, der er begyndt at yngle i området gennem de senere år. I forårs- og efterårsmånederne ses store flokke af rastende andefugle og gæs, som tager et hvil på den lange rejse til yngle- og vinterlokaliteterne mod nord og syd. I området lever også flere sjældne arter af padder, bl.a. spidssnudet frø.
Knudshoved er kendt blandt lystfiskere. Der er gode fiskemuligheder ift. havørred, makrel, torsk, hornfisk, sild og fladfisk. Især den sydlige mole, kysten rundt om fyret og stensikringen ved Storebæltsbroen er gode fiskesteder.
EU har udpeget den centrale del af Storebælt som særligt levested for marsvin, hvilket betyder, at der ikke må ske forringelse af marsvinenes levesteder og fødeområder. Bl.a. er stenrevene i området beskyttede og sejlads med vandscootere er forbudt. I farvandet omkring molerne og broen er der gode muligheder for at se marsvinene, når de jager de mange stimer af makrel, sild og hornfisk, der holder til i det kraftigt strømmende vand. Er man særlig heldig, kan man også se sæler i området.
Østerø Sø og området omkring søen er udpeget af EU som såkaldt Natura 2000 område.
Udpegningen betyder, at området er særligt beskyttet af EU, hvilket forpligter Danmark til at bevare og forbedre områdets naturtilstand. Formålet med udpegningen af Natura 2000 områder er at sikre den europæiske natur og dens mangfoldighed.
Den særlige beskyttelse omfatter 57 hektar strandsøer, laguner, strandenge og strandvolde. Området har desuden stor botanisk og geologisk interesse. Strandengene er særlige, idet de veksler mellem næringsrig strandeng og tørre næringsfattige strandvolde.
Strandengene plejes ved græsning. Som led i naturplejen har Nyborg Kommune i 2014 indhegnet en større del af rørskoven omkring søen med henblik på at udvide det græssede strandengsareal. På strandengene og strandvoldene vokser blandt mange arter, bakkenellike, strandnellike, tjærenellike, lægekokleare, strandsiv, kveller og den sjældne tangurt.
Skoven hører under Juelsberg Gods og er kendetegnet ved gamle urørte skovbryn og bevoksninger. I skovens østlige del findes et større areal med gammel urørt ege- og bøgeskov med flere hundrede år gamle træer som giver ynglemuligheder for hulrugende fugle og er levested for mange forskellige svampe, mosser og insekter.
Knudshovedhalvøen, syd for motorvejen og mod vest til Lindholm, blev fredet i 2004.
Fredningens formål er bl.a. at sikre landskabet, de natur- og kulturhistoriske værdier, de rekreative værdier og den rekreative udnyttelse, at regulere offentlighedens færdsel, at fastlægge rammer for arealernes drift og at skabe mulighed for naturpleje og naturgenopretning og sikre gunstig bevaringsstatus for områdets naturtyper. En del af Slipshavn Skov er udlagt som urørt skov.