春国岱と自然学習林には、ミズナラやダケカンバ、ハンノキなどからなる落葉広葉樹の森があります。春には太陽が地上によくさしこむのでキタミフクジュソウやスミレのなかまなど、さまざまな種類の草花が観察できます。

　落葉広葉樹の森には、シジュウカラ、ハシブトガラ、ヒガラ、アカゲラ、オオアカゲラ、エナガ（シマエナガ）などの小鳥類が一年中くらしています。夏にはアオジ、コムクドリなどの夏鳥、冬にはシメ、ヒヨドリ、ツグミなどの冬鳥が観察できます。

　森の中では、エゾシカが通って草がたおされた獣道や角を木にこすりつけて角とぎをした痕もみつかります。

　春国岱の南側には、針葉樹の森が広がっています。アカエゾマツとトドマツ、２種類の針葉樹で構成される森は、地上があつい苔でおおわれたみごとな原生林があります（林内に立ち入ることはできません）。

　５～６月ごろには、ルリビタキやミソサザイ、アカハラなどのさえずりが響き渡ります。森の中には、日本でもっとも大きなキツツキであるクマゲラがすんでおり、自然観察路のまわりにある枯れ木にクマゲラがアリを食べるために木をけずりとったあとが残っていることもあります。

　春国岱北側の第一浜堤には、ハマナス、エゾフウロ、センダイハギ、エゾノシシウド、カワラナデシコなど、様々な植物が花を咲かせます。かつては長さ3キロメートルに渡るハマナスの大群落がありましたが、エゾシカの増加によってハマナスをはじめとする多くの植物が食害をうけました。そのため、ハマナスのしげみを子育ての場所としていたノゴマやノビタキ、シマセンニュウなどの小鳥たちが減少しています。現在、第一浜堤にはエゾシカから植物を守り、群落を回復させるための柵を設置しており、ハマナスやその他の植物は柵内で見ることができます。また、ハマナスは春国岱駐車場周辺に一番大きな株があります。

　春国岱の海側には海岸草原が広がり、ハマハタザオ（5月）、マルバトウキ（6月）、ウンラン（7～8月）、エゾオグルマ（8月）、ナミキソウ（8月）などの植物が花を咲かせます。これらは海浜植物とよばれ、潮風や砂、強い日差しなどに耐えられる特徴を持つ植物です。

　このような草原地帯では、キタキツネが見られることもあります。

　春国岱は細長い３列の浜堤が平行に並んだ島で、浜堤と浜堤の間に湿原があります。湿原に見られる一見泥のように見える地面は、泥炭（でいたん）と呼ばれるもので、冷涼な気候により、枯れた植物が分解されずに堆積したものです。泥炭の厚さは1年に1mm程度増えるのみで、散策路から見える分厚い泥炭は長い年月を経て積み重なったものであることがわかります。泥炭は森林よりも多くの炭素を貯蔵しており、開発などで湿原を取り壊すと地球温暖化を一気に加速させるといわれているほど、実はとても大事な自然環境です。

　春国岱の湿原では、毎年数ペアのタンチョウ（国の特別天然記念物・絶滅危惧種）が繁殖しています。ヒナが小さいうちは警戒心が非常に強く、姿を見せることは少ないですが、７月には湿原で食べものをとるタンチョウ親子の姿を観察できることもあります。

　春国岱には、春国岱川という川のような入り江があります。川は湖とつながり、湖は海とつながっています。ですから、潮が引くときは上流から下流へ、潮が満ちるときは下流から上流へと水が流れる不思議な川になっています。湿原内の小さな沼や細い水路はアオサギたちの格好の食事場所となっています。

　川や湖沼には、春と秋の渡りの時期にオオハクチョウの群れがやってきます。冬の間は水面がぜんぶ凍ってしまうため、水中の食べものがとれるもっと南の方へ渡っていきます。11月のピーク時には約1,000羽ものハクチョウたちでにぎわいます。また、ハクチョウだけでなくカモのなかまもたくさん集まってきます。

　春国岱の前浜には、干潮時に広大な砂質の干潟が現れます。そこでは、春～夏にかけてアサリやホッキなどの貝漁が行われます。

　潮のひいた干潟には、春と秋の２回、渡りの途中にたちよるシギやチドリのなかまたちが集まり、渡りのエネルギーを補給していきます。春国岱では、約25種類、数千羽のシギチドリ類が羽を休めます。

　渡りの時期には、珍しい渡り鳥も姿をみせます。ホウロクシギは、はるかオーストラリアから渡ってきます。このほか、国内では数が少ないミヤコドリも、毎年4月ごろ、多いと90羽ほどが姿を見せてくれます。

　春国岱には、塩湿地というちょっと変わった環境があります。塩湿地は潮が満ちると水没してしまう場所に見られます。塩水につかるわけですが、そんな過酷な環境にもシバナやウミミドリなど塩気につよい植物が成育しています。

　塩湿地にも、干潟と同じようにキアシシギやキョウジョシギ、メダイチドリなどのシギやチドリのなかまたちが餌を食べに集まってきます。

　塩湿地には、シバナのほかにもエゾハコベ、ウラギクなど数種類の植物が成育しています。中でも有名なのはアッケシソウという植物で、秋に真っ赤に色づき、形がサンゴににていることから、サンゴソウという別名があります。国内での自生地はたいへん少なく、とても貴重な植物といえます。