La vallée de la Loire offre une riche mosaïque paysagère, comprenant des milieux naturels tels que des prairies inondables maillées de bocage et de zones humides (les « boires »), des grèves sableuses, des coteaux calcaires… Ces milieux variés abritent à leur tour de nombreuses espèces végétales et animales, rares ou menacées, comprenant aussi bien des poissons migrateurs (par ex : Saumon), des mammifères aquatiques (Castor, Loutre) et terrestres (chauves-souris), que des invertébrés (Rosalie des Alpes, Agrion de mercure…). Le site Natura 2000 est aussi une zone importante pour l’avifaune migratrice (plus de 30 espèces d’oiseaux patrimoniales telles que les Sternes pierregarin ou le Balbuzard pêcheur).
Les activités humaines au sein du site sont tout aussi variées que les richesses naturelles. Plus de la moitié de la surface terrestre du site est agricole, et l’élevage bovin pratiqué est essentiel au maintien des prairies en bords de Loire. Les cultures (céréales, légumes, vigne) sont également présentes sur les zones les moins inondables, tandis que les plantations de peupliers sont bien représentées à l’aval du site et en vallée du Thouet. Enfin, la chasse, la pêche et de nombreuses autres activités récréatives (canoé-kayak et autres activités nautiques, loisirs aériens, randonnée, …) y sont pratiquées.
Les richesses naturelles remarquables du site, associées aux paysages façonnés par l’homme et par la Loire, sont reconnues au niveau européen. Cependant, elles sont fragiles et menacées par l’abandon des pratiques agricoles traditionnelles, par la disparition des prairies de fauche inondables, par le développement des espèces invasives, les évolutions des pratiques de loisirs... C'est pourquoi l'implication de tous les acteurs du territoire est essentielle.