Eén venachtig wiel springt eruit met de hoogste natuurwaarden op basis van de vegetatie, de beste waterkwaliteit en met 106 soorten een goed ontwikkelde biodiversiteit. Hier is eind 1991 onder andere een sliblaag verwijderd, wat het wiel voedselarmer maakte en de algengroei beperkt. Tevens kapte men het wilgenstruweel en haalde de hogere beplanting in en rond het water weg. Dit vergroot de windwerking en lichtinval, wat de onderwatervegetatie stimuleert. Een groot aantal planten van de Rode Lijst keerde zo terug. 

Ook een ander venachtig wiel kent nog een redelijke natuurwaarde, voor de overige wateren waren de natuurwaarden in 2002 gering. In deze ondiepe tot soms wel vijf meter diepe wielen treft men voedselrijk water aan, soms wel een sliblaag met drie meter organisch materiaal, afkomstig van de omringende beplanting, nauwelijks of geen waterplanten en een laag zuurstofgehalte in de zomer. Hier lijken vrij succesvolle maatregelen als bij het herstelde wiel op haar plaats. 

Het grootste deel van de Vogelshoek bestaat uit leemarm en zwak lemig, fijn zand. Deze dunne deklaag vormt nagenoeg één geheel met de onderliggende waterafvoerende laag. Zo staat het gebied indirect contact met het grondwater, dat met het Maaspeil tot nagenoeg het maaiveld kan stijgen onder invloed van regionale en locale kwel.

Flora

In het water treft men Gele plomp, Witte waterlelie, Teer vederkruid, Grote waterranonkel, Gekroesd fonteinkruid en op een enkele plaats Ondergedoken moerasscherm aan. In de oostelijke poel komt massaal Waterviolier voor. Langs grasland ziet men in de poelen een rietlandvegetatie met Grote waterweegbree, Grote egelskop of Mannagras.

De periodiek droogvallende oever van het noordelijke wiel kent grotendeels een soortenrijke vegetatie, waarin Greppelrus domineert tussenonder andere Wijdbloeiende rus, Bruin cypergras, Borstelbies, Waterpostelein, Geelgroene zegge en Egelboterbloem. Daarnaast staat langs dit wiel op enkele plekken pioniervegetatie met Oeverkruid en regelmatig Naaldwaterbies. 

Hoofdzakelijk langs het noordelijke en zuidelijke wiel komen zandige, droge graslandvegetaties voor met schrale, open tot meer besloten begroeiingen met Vroege haver, Gewoon struisgras en Zandstruisgras en her en der Wilde tijm en Echte kruisdistel. 

Langs de noordrand van het zuidelijke wiel ligt een schaal graslandje met Rood zwenkgras en met schale soorten als Schapengras, Tandjesgras, Vroege haver, Klein vogelpootje en Geel walstro.

Op en naast het grazige dijktalud aan de zuidzijde van dit gebied treft men eveneens een schrale graslandvegetatie met behalve Schapengras, Gewoon struikgras en Roodzwekgras soorten als Muizenoor, Grasklokje, Geel walstro, Wilde tijm, Echte kruisdistel, Kleine bevernel en Voorjaarzegge.

Aan de oostrand, waar na de opschoningswerkzaamheden in 1992 tijdelijk bagger lag, staat een meer open soortenrijke vegetatie met veel Schapenzuring en een aantal schrale kruiden en meer of minder schrale grassen als Gewoon struisgras en Gestreepte witbol. De overige graslanden bestaan voornamelijk uit Beemdgras-, raaigras- en Witbolgrasweiden.

Langs een aantal wielen staat wilgenstruweel tot in het water. De eventuele ondergroei, die hier op een vrij dikke sliblaag staat, bestaat uit soorten als Gele lis, Wolfspoot, Riet en Bitterzoet. De hoger opgaande bossen bestaan uit relatief schrale bossen met Zomereik, Grove den en Japanse lariks. Behalve schrale soorten van Berken- en zomereikbossen (kruiden en mossen, waaronder Struikhei en Bochtige smele) komen echter ook regelmatig "rijkere" soorten voor als Eenstijlige meidoorn, Sleedoorn, Gewone vlier en soms Vogelkers. Amerikaanse vogelkers is af en toe rijkelijk aanwezig. Op een deel van de rivierdijk is recentelijk vanuit hakhoutbeheer bos verwijderd; hier is nu een ruige  "kapvlaktevegetatie" aanwezig met veel Wilgenroosjes en Braamstuweel. 

Fauna 

In de Vogelshoek inventariseerde men 28 verschillende broedvogels, die behalve enkele Wilde eenden en Meerkoeten geheel beperkt waren tot soorten van bos en struweel. Het gaat voornamelijk om vrij algemene broedvogels als Havik, Buizerd, Torenvalk, Tortelduif, Wielewaal, Boompieper en Grote bonte specht. Van de waargenomen soorten staan Geelgors en Grasmus op de Rode lijst.

Dit gebied blijkt een belangrijk biotoop voor amfibieën met zo'n 250 Bruine kikkers, 1000 Gewone padden, 500 Groene kikkers, 100 Kleine watersalamanders, 50 Alpenwatersalamanders en 50 Kamsalamanders tijdens een recente inventarisatie.  

Naast Konijn, Ree, Haas, verwilderde kat en muizen kan het gebied rond de Broekse Wielen een belangrijk verbindingsgebied zijn voor de Das als de recreatiedruk dit toelaat.

Er komt een grote verscheidenheid aan kokerjufferlarven (20), muggenlarven en watermijten voor, maar een tamelijk geringere diversiteit aan kiezelwieren. Opvallend is verder de aanwezigheid van soorten van stromend water als het vlokkreeftje (Gammarus roelselie), muggenlarf (Paracladopelma) en de vissoorten Kleine modderkruiper en Bermpje. Daarnaast ziet met ondermeer Zeelt, Blankvoorn, Baars en Hondsvis.

Er is met 22 soorten sprake van een goed ontwikkelde libellenfauna, waarin naast enkele voor Nederland zeldzame soorten, de meest voor dergelijke terreintypen karakteristieke soorten voorkomen. 

INV Grave