Η προστατευόμενη περιοχή έκτασης 2.093,98 εκταρίων περιλαμβάνει το σύνολο του Εθνικού Πάρκου Σχινιά και ακόμα μία περιμετρική ζώνη. Η περιοχή βρίσκεται στο ΒΑ τμήμα της Αττικής, 40 χιλιόμετρα από την Αθήνα, στην πεδιάδα του Μαραθώνα και πλαισιώνεται από τα χαμηλά βουνά Καρούμπαλο, Πούντα και Δρακονέρα στα βορειοανατολικά. Το κεντρικό τμήμα της περιοχής καλύπτεται από το υπόλοιπο τμήμα τού άλλοτε εκτεταμένου υγρότοπου του Μαραθώνα, ο οποίος ταλαιπωρείται από αποστραγγιστικά έργα (διοχέτευση) από το 1923.
Η ελαφρώς υφάλμυρη πηγή Δρακόνερα, που βρίσκεται στους πρόποδες του λόφου Δρακόνερα, διαθέτει σήμερα μειωμένη παροχή, εμφανή μόνο κατά τη διάρκεια υγρών περιόδων. Μια αμμώδης παράκτια ζώνη εκτείνεται από ανατολικά προς δυτικά στο νότιο τμήμα και η χερσόνησος Κυνοσούρα οριοθετεί το νοτιοανατολικό τμήμα. Μια διαμήκης ζώνη κοντά στην πηγή Μακαρία, συνολικής επιφάνειας 450 εκταρίων, στο δυτικό τμήμα του υγρότοπου, καταλαμβανόταν μέχρι το 2004 από ένα μικρό αεροδρόμιο. Το 2004 κατασκευάστηκε το Ολυμπιακό Κωπηλατοδρόμιο στην περιοχή που καταλάμβανε παλαιότερα το αεροδρόμιο. Μια στρατιωτική βάση επικοινωνίας των ΗΠΑ συνολικής επιφάνειας 100 εκταρίων λειτουργούσε για αρκετά χρόνια στο κεντρικό τμήμα του υγρότοπου. Η παράκτια ζώνη του Σχινιά αποτελείται από αμμοθίνες της Ολόκαινης εποχής. Βόρεια, η περιοχή των βάλτων καλύπτεται από αργιλώδεις και τοπικά αμμώδεις αλλουβιακές αποθέσεις της ίδιας ηλικίας. Ανατολικά, οι λόφοι του Μύτικα και της Δρακονέρας αποτελούνται από τα ανώτερα κρητιδικά μάρμαρα της Αγίας Μαρίνας, τα οποία καλύπτονται τοπικά από σκωρία και κώνους ταλού.
Η περιοχή ανήκει στο ευρύτερο γεωγραφικό διαμέρισμα της Αττικής και μοιράζεται τις τυπικές κλιματολογικές συνθήκες. Το κλίμα είναι μεσογειακό, με εμφανή χαρακτηριστικά τα ξηρά-ζεστά καλοκαίρια και τους ήπιους-βροχερούς χειμώνες. Η μέση ετήσια θερμοκρασία της ατμόσφαιρας κυμαίνεται από 16,5°C έως 19°C. Ο πιο κρύος μήνας του έτους είναι ο Ιανουάριος, ενώ οι πιο ζεστοί ο Ιούλιος και ο Αύγουστος. Η ετήσια βροχόπτωση κυμαίνεται κατά μέσο όρο γύρω στα 378mm, ενώ η υγρασία κυμαίνεται μεταξύ 59%-64%. Οι συννεφιασμένες ημέρες είναι κατά μέσο όρο περίπου 50 ετησίως, ενώ οι ηλιόλουστες ημέρες περίπου 130, δίνοντας συνολικά 2.920 ώρες ηλιοφάνειας κάθε χρόνο.
Πριν από το 1923 η εκροή τόσο των πηγών της Μακαρίας όσο και της Δρακονέρας παρείχε στον υγρότοπο ελαφρώς υφάλμυρο νερό, το οποίο στη συνέχεια οδηγήθηκε στη θάλασσα μέσω της λίμνης Στόμι, που σχηματίστηκε κοντά στην ανατολική ακτή της περιοχής. Υπολογίζεται ότι μόνο η πηγή Μακαρία τροφοδοτούσε τον υγρότοπο με 6-7 εκατομμύρια κυβικά μέτρα νερού κάθε χρόνο. Οι απορροές από την ανάντη ορεινή λεκάνη απορροής ήταν μια πρόσθετη πηγή νερού. Προκειμένου να μετατραπεί ο βάλτος σε γεωργική γη, κατασκευάστηκε το 1923 ένα κανάλι αποστράγγισης κατά μήκος των δυτικών συνόρων της περιοχής. Αυτό το κανάλι οδηγούσε τα νερά της Μακαρίας απευθείας στη θάλασσα. Στη συνέχεια κατασκευάστηκε ένα δίκτυο αντιπλημμυρικών και αποστραγγιστικών καναλιών ανάντη του υγροτόπου, το οποίο επίσης οδηγούσε τα νερά της πλημμύρας απευθείας στη θάλασσα. Δευτερεύοντα αντιπλημμυρικά κανάλια και αποστραγγιστικά κανάλια ενσωματώθηκαν στο δίκτυο αυτό κατά τις δεκαετίες του ’60 και του ’70, προκειμένου να προστατευθούν οι στρατιωτικές εγκαταστάσεις και το αεροδρόμιο, τα οποία εν τω μεταξύ κατασκευάστηκαν εντός της περιοχής του υγροτόπου. Ως αποτέλεσμα, η παροχή γλυκού νερού του υγρότοπου περιορίστηκε στις βροχοπτώσεις που δέχεται η πεδιάδα (οι οποίες ποσοτικοποιήθηκαν για περίπου 0,7 εκατ. κυβικά μέτρα νερού ετησίως) και ταυτόχρονα έλαβε σημαντικές ποσότητες θαλασσινού νερού τόσο υπόγεια όσο και μέσω της επιφανειακής επικοινωνίας της λίμνης Στόμης. Κατά συνέπεια, η μόνιμη αλυκή της Στώμης μετατράπηκε σε εποχιακή λίμνη και η περιοχή του υγρότοπου συρρικνώθηκε σημαντικά λόγω των ξηρών συνθηκών και των εγγειοβελτιωτικών έργων που ακολούθησαν. Ο υγρότοπος πλημμύρισε κατά τη διάρκεια της εποχής των βροχών και στέρεψε το καλοκαίρι. Διέθετε μεταβλητή αλατότητα, με αλμυρό ή υφάλμυρο νερό να κυριαρχεί γενικά στα περισσότερα τμήματά του και το γλυκό ή ελαφρώς υφάλμυρο στοιχείο να περιορίζεται σε μια μικρή περιοχή γύρω από την πηγή της Μακαρίας, κατά μήκος μιας αποστραγγιστικής τάφρου δυτικά του λόφου Δρακονέρα και, σε μικρότερο βαθμό, κατά μήκος άλλων αποστραγγιστικών καναλιών. Η ανωτέρω περιγραφείσα υδρολογική κατάσταση και οι αλλαγές στις χρήσεις γης διαμόρφωσαν την προηγούμενη κατάσταση του τύπου φυσικού οικοτόπου του υγρότοπου και επηρέασαν την αμμώδη παράκτια ζώνη της περιοχής.
Όπως προαναφέρθηκε, το 2004 κατασκευάστηκε το Ολυμπιακό Κωπηλατοδρόμιο στην περιοχή που καταλάμβανε παλαιότερα το αεροδρόμιο. Μέσα στο Ολυμπιακό Κωπηλατικό Κέντρο κατασκευάστηκαν δύο τεχνητά υδάτινα σώματα. Το νερό από την πηγή της Μακαρίας κατευθύνεται, μέσω υδραυλικών κατασκευών, στα υδάτινα σώματα του ολυμπιακού συγκροτήματος και στη συνέχεια διοχετεύεται στον κεντρικό υγρότοπο. Επίσης, έχουν γίνει τα εξής: η απομάκρυνση των κατασκευών και του διαδρόμου προσγείωσης και απογείωσης του αεροδρομίου, η απομάκρυνση της αδρανούς στρατιωτικής εγκατάστασης και του μετριασμού του εδάφους της περιοχής, η κατάργηση ενός εκτεταμένου δικτύου δομών στήριξης κεραιών τηλεπικοινωνιών, οι οποίες κατακερματίζουν τον βιότοπο και διαταράσσουν έντονα την άγρια πανίδα. Η κατασκευή του Ολυμπιακού συγκροτήματος και η μόνιμη παρουσία δύο υδάτινων σωμάτων, που διοχετεύουν γλυκό/υφάλμυρο νερό στον υγρότοπο, ωφέλησε τη βιοποικιλότητα του Εθνικού Πάρκου. Τουλάχιστον τριάντα πέντε είδη πουλιών ευνοήθηκαν, συμπεριλαμβανομένης της αυστηρά προστατευόμενης Aythya nyroca.
Επιπλέον, παρατηρείται ότι η επιφάνεια των καλαμιών έχει αυξηθεί αισθητά. Η αλοφυτική βλάστηση καταλαμβάνει το κεντρικό και πιο εκτεταμένο τμήμα του υγρότοπου, ως αποτέλεσμα των έντονων αποστραγγιστικών δραστηριοτήτων και της ανθρώπινης πίεσης στην περιοχή τα τελευταία 80 χρόνια. Οι αλοφυτικές κοινότητες συχνά σχηματίζουν μωσαϊκά: τα αλμυρά λιβάδια με Juncus (τύπος οικοτόπου 1410) και οι θάμνοι αλατιού αναμειγνύονται, δίνοντας τη θέση τους σε υαλόχορτα (τύπος οικοτόπου 1420) κοντά στη λίμνη Στόμη, όπου η βλάστηση είναι εγκατεστημένη σε ένα υπόστρωμα αποσυντιθέμενων θαλάσσιων χόρτων (κυρίως Posidonia oceanica). Το Juncus maritimus είναι το κυρίαρχο είδος, ενώ άλλα χαρακτηριστικά είδη περιλαμβάνουν τα Juncus heldreichianus, Limonium narbonense, Aster tripolium, Scirpoides holoshoenus, Scirpus littoralis, Bolboschoenus maritimus (=Scirpus maritimus), Puccinelia distans, Plantago crassifolia. Οι θαμνώνες άλατος είναι ο κύριος τύπος βλάστησης, όπου κυριαρχούν τα είδη Sarcocornia perennis (στις χαμηλότερες θέσεις) και Arthrocnemum macrostachyum (στις υψηλότερες, καλύτερα αεριούχες περιοχές). Άλλα είδη που συμμετέχουν είναι τα Puccinelia festuciformis, P. distans, Limoniun narbonense, L. virgatum, L. bellidifolium, Centaurium spicatum, Suaeda vera, Salsola soda, Atriplex portucaloides. Ετήσιες αλόφιλες κοινότητες πρωτοπόρων (τύπος οικοτόπου 1310) με Cressa cretica αναπτύσσονται κατά μήκος ξηρών καναλιών και μερικές φορές σε τμήματα με αυξημένη αλατότητα που παραμένουν πλημμυρισμένα περισσότερο.
Άλλα είδη Saginetea, όπως τα Spergularia salina, Parapholis incurve, P. filiformis, Salsola soda, εμφανίζονται μεταξύ των θαμνώνων αλατιού, αλλά σπάνια σχηματίζουν αντιπροσωπευτικές κοινότητες. Οι καλαμιώνες με Phragmites australis και Typha angustifolia (Corine 53.1) καταλαμβάνουν κυρίως τμήματα του κεντρικού και βορειοδυτικού τμήματος του υγρότοπου, με ενδείξεις ότι επεκτείνονται. Στοές αρμυρίκιων (τύπος οικοτόπου 92D0) αναπτύσσονται στις όχθες των καναλιών και στα αναχώματα σε όλο τον υγρότοπο και κυρίως στο κύριο κανάλι της πηγής Μακαρίας με Tamarix tetrandra (κυρίως στο ανατολικό τμήμα) και Tamarix hampeana (κυρίως στο δυτικό τμήμα). Αυτοί οι δύο οικότοποι σχηματίζουν ψηφιδωτά στο βορειοδυτικό τμήμα της περιοχής. Υδρόβια ενδιαιτήματα γλυκού νερού αναπτύσσονται στην πηγή Μακαρία και κατά μήκος του καναλιού αποστράγγισης. Στα λιμνάζοντα νερά στη μικρή λιμνούλα που δημιουργείται στην πηγή Μακαρία εμφανίζεται η Magnopatamion βλάστηση με Potamogeton nodosus (τύπος οικοτόπου 3150).
Κατά μήκος του καναλιού, σε σημεία αργής ροής, υπάρχουν πλωτές κοινότητες του Apion nodiflori (τύπος οικοτόπου 3260) με βενθικό στρώμα Chara (ο τύπος οικοτόπου 3140 περιλαμβάνεται στο 3260). Κοντά στις εκβολές η ροή δεν είναι μόνιμη και εκεί αναπτύσσονται κοινότητες Potamogeton pectinatus και Nasturtium officinale (οικότοπος 3290). Τυπικές κοινότητες του οικοτόπου «μεσογειακά εποχικά λιμνία (τύπος οικοτόπου 3170)» δεν έχουν εντοπιστεί στον υγρότοπο. Ένα μόνο μικρό κομμάτι νάνων πρωτοπόρων ετήσιων που χαρακτηρίζονται από Crassula sp. και Herniaria hirsute έχει εντοπιστεί σε μια όχθη δρόμου (ΝΔ τμήμα της περιοχής) σε αμμώδες, προσωρινά γεμάτο νερό υπόστρωμα. Επίσης, μικρές κοινότητες με Juncus bufonius, Poa annua, Plantago coronopus αναπτύσσονται σε μικρές προσωρινές λίμνες μεταξύ των αρκεύθου matorral στα χαμηλότερα τμήματα της Δρακονέρας. Αυτές οι κοινότητες, με τη συμμετοχή των ειδών Isoeto-NanoJuncetea, θα μπορούσαν να αποδοθούν καθώς βλάστηση οικοτόπων (όπως Juncus articulatus, Mentha pulegium, Serapias lingua, Centaurium pulchellum, Lotus angustissimus) έχει αναφερθεί από την περιοχή. Το παράκτιο αμμώδες τμήμα της περιοχής διατηρεί διαδοχικές ζώνες αμμόφιλων οικοτόπων. Σε μια ζώνη 50 μέτρων από τη θάλασσα υπάρχει μόνο γυμνή άμμος με χαλαρές παρασυρόμενες κοινότητες Cakile maritime, Matthiola tricuspidata, Salsola kali (τύπος οικοτόπου 1210), ακολουθούμενη από κορυφογραμμές χαμηλών εμβρυϊκών αμμοθινών (τύπος οικοτόπου 2110) με Elytrigia juncea (=Elymus farctus), Eryngium maritimum, Medicago marina. Pseudorlaya pumila, Lotus halophilus, Allium staticiforme, Rhagadiolus stellatus, Silene colarara συμμετέχουν επίσης στις αμμόφιλες κοινότητες. Στο δυτικό τμήμα, πιο κοντά στις εκβολές του καναλιού της Μακαρίας και μπροστά από την κατοικημένη ζώνη του Πάρκου, η δομή των αμμοθινών είναι ακόμη πιο υποβαθμισμένη. Εκεί αναπτύσσονται αμμόφιλες κοινότητες με Cyperus capitatus και Sporobolus pungens και ένα χαμηλό μέτωπο αμμόλοφων με Centaurea spinosa. Πίσω από αυτή τη ζώνη και σε όλο το μήκος της ακτής υπάρχουν χαμηλές, σταθεροποιημένες αμμοθίνες, δασωμένες με Pinus pinea στο δυτικό τμήμα και Pinus halepensis στο ανατολικό τμήμα (τα δύο πεύκα αναμειγνύονται προς το κέντρο).
Η ιστορία αποτελείται από είδη μακκίας, κυρίως Pistacia lentiscus και επίσης Quercus coccifera, Juniperus phoenicea, Myrtus communis, Rhamnus alaternus, Rubia peregrine, Ruscus aculeatus, Smilax aspera, Asparagus acutifolius και από φρυγανικά είδη όπως Helichrysum stoechas, Phagnalon graecum, Anthyllis hermaniae, Cistus incanus, C. salvifolius, Coridothymus capitatus. Το φυτικό στρώμα περιλαμβάνει είδη όπως Cyclamen hederifolium, C. graecum, Ophrys lutea, Serapias lingua. Μια ζώνη στο βόρειο τμήμα του δάσους Pinus pinea καλύπτεται από χαμηλού έως μεσαίου ύψους matorral που κυριαρχείται από Pistacia lentiscus (τύπος οικοτόπου 2260). Οι ετήσιοι λειμώνες Malcolmietalia (τύπος οικοτόπου 2230) με κυριαρχία των Silene colorata, Anthemis tomentosa, Medicago littoralis αναπτύσσονται κυρίως σε εκτεταμένα τμήματα, σε κυρίως επίπεδη, σταθεροποιημένη άμμο της οπίσθιας αμμοθίνης στο δυτικό τμήμα της περιοχής. Στην πιο διαταραγμένη ζώνη προς τον υγρότοπο, ο λειμώνας Stellarietea mediae αναπτύσσεται εις βάρος των τυπικών λειμώνων αμμοθινών. Απομονωμένο Juniperus oxycedrus ssp. Τα macrocarpa και οι μικρές συστάδες Pinus pinea αναπτύσσονται σε αυτά τα μέρη. Πρέπει να σημειωθεί ότι οι θηροφυτικοί λειμώνες αμμοθινών Malcolmietalia (2230) της περιοχής, που ανήκουν στη συντάξη Thero-Brachypodietea, είχαν προηγουμένως χαρακτηριστεί ως τύπος οικοτόπου 6220, ο οποίος έχει παρόμοια χλωριδική σύνθεση. Ωστόσο, δεδομένου ότι αυτές οι κοινότητες αποτελούν μέρος του συστήματος αμμοθινών, περιγράφονται καλύτερα ως τύπος οικοτόπου 2230. Σε μια στενή ζώνη μεταξύ των εμβρυϊκών αμμοθινών και του δάσους υπάρχουν μικρές συστάδες Juniperus oxycedrus ssp. macrocarpa (τύπος οικοτόπου 2250) με Pistacia lentiscus. Οι σχηματισμοί Pistacia lentiscus σε αμμοθίνες αποτελούν τον τύπο οικοτόπου 2260. Οι σχηματισμοί αυτοί αποτελούν πιθανότατα κατάλοιπα προηγουμένως καλά ανεπτυγμένων μετα-δανικών κοινοτήτων του τύπου που απαντάται αλλού στο Αιγαίο.
Η χερσόνησος της Κυνοσούρας καλύπτεται στο μεγαλύτερο μέρος της από μακκία, μέτρια προς ψηλά, κατά τόπους διάσπαρτα αλλά γενικά αρκετά παχιά. Το Juniperus phoenicea (τύπος οικοτόπου 5210) κυριαρχεί στις περισσότερες συστάδες ενώ άλλοι θάμνοι που συμμετέχουν είναι οι Pistacia lentiscus, P. terebinthus, Ceratonia siliqua, Olea europaea ssp. oleaster, Ephedra foemina, Quercus coccifera, Rhamnus alaternus, Calicotome villosa, Prunus webbii, Prasium majus. Στο στρώμα βοτάνων και στα ανοίγματα αναπτύσσεται ένα πλήθος θηρόφυτων, αγρωστωδών και γεωφύτων, συμπεριλαμβανομένων των ενδημικών Fritillaria obliqua και Scorzonera crocifolia, καθώς και μερικές ορχιδέες. Phryganas Satureja Juliana, S. nervosa, S. graeca, Euphorbia acanthothamnos, H. stoechas, Phagnalon graecum, Coridothymus capitatus, Teucrium capitatum, T. divaricatum αναπτύσσονται στο υπόγειο και στα ανοίγματα της μακκίας κυρίως στο δυτικό τμήμα. Σε ανοιχτά βραχώδη σημεία με ογκόλιθους, στην κορυφή του ακρωτηρίου αλλά και σε κάποιες πλαγιές κυριαρχεί ο θάμνος Euphorbia dendroides, που αναπτύσσεται μαζί με τα Anagyris foetida, Phlomis fruticosa, Ephedra foemina. Στις ίδιες θέσεις μικρές χασμοφυτικές κοινότητες με Asplenium cetarach, Cheilanthes acrostica, Cosentinia vellea, Umbilicus rupestris αναπτύσσονται σε σχισμές βράχων. Οι θαμνώνες κατηφορίζουν τις απότομες πλαγιές πάνω από τη θάλασσα.
Juniper matoral παρόμοιας σύστασης αλλά γενικά λεπτότερο και χαμηλότερο (λόγω πρόσφατης πυρκαγιάς και βόσκησης) καλύπτει επίσης τον λόφο Δρακονέρα. Η χασμοφυτική βλάστηση καλής αντιπροσωπευτικότητας αναπτύσσεται σε έναν μικρό βράχο στην κορυφή του λόφου. Θηροφυτικά λιβάδια (Thero-Brachypodietea, τύπος οικοτόπου 6220) αναπτύσσονται στα ανοίγματα των θάμνων, αλλά στις επίπεδες περιοχές των πρόποδων αναλαμβάνουν τα είδη Stellarietea και Artemisetea. Ο υγρότοπος του Σχινιά υπήρξε παραδοσιακά σημαντικός σταθμός μετανάστευσης υδρόβιων πτηνών και υδρόβιων πτηνών. Στους επισκέπτες περιλαμβάνονται τα είδη Plegadis falcinellus, Botaurus stellaris, αρκετά είδη Ardeidae, Rallidae, Ciconiidae, Anatidae, Tringa, Calidris, καθώς και πολυάριθμα αρπακτικά πουλιά (κυρίως Falconidae). Η σημασία της περιοχής έχει αναβαθμιστεί μετά τις προαναφερθείσες παρεμβάσεις στο υδρολογικό καθεστώς. Η χειμωνιάτικη ορνιθοπανίδα, μεταξύ άλλων, περιλαμβάνει το προστατευόμενο Acrocephalus melanopogon.
Αν και μικρή σε αριθμούς, η παρουσία αρκετών ειδών αρπακτικών πτηνών στους γύρω λόφους είναι σημαντική. Αυτά τα είδη, τα οποία λυμαίνονται την πεδιάδα του υγρότοπου, μεταξύ άλλων περιλαμβάνουν τα Circaetus gallicus, Buteo rufinus, Falco peregrinus, Bubo bubo, καθώς και τα πιο κοινά Buteo buteo, Falco tinunculus, Tyto alba, Otus scops. Στη μακκία βλάστηση που καλύπτει τις πλαγιές των λόφων προστατευόμενα είδη τυπικά αυτής της φυλής τύπου οικοτόπου, όπως η Sylvia hortensis και η Sylvia rueppelli. Κατά μήκος του καναλιού και των λιμνών, στις όχθες μπορεί κανείς να βρει τα ερπετά Emys orbicularis, Mauremys caspica, Testudo hermanni, Testudo marginata, Elaphe situla, καθώς και το ενδημικό ψάρι Pelasgus marathonicus.
Ο υγρότοπος του Σχινιά είναι ο μεγαλύτερος παράκτιος υγρότοπος της Αττικής και ένας από τους μεγαλύτερους της ανατολικής Ελλάδας. Η περιοχή αποτελεί σημαντικό ενδιάμεσο σταθμό κατά τη διάρκεια της ανοιξιάτικης και φθινοπωρινής μετανάστευσης, όταν χιλιάδες πουλιά μετακινούνται στους καλοκαιρινούς και χειμερινούς τόπους τους αντίστοιχα. Την άνοιξη πολλά παρυδάτια είδη ξεκουράζονται, ανεφοδιάζονται και αναζητούν καταφύγιο στα έλη.
Προστατεύονται βάσει των οδηγιών της Ευρωπαϊκής Ένωσης για τους οικοτόπους και τα πτηνά 102 είδη, στο μεγαλύτερό τους ποσοστό πουλιά.