Das kleinflächig stark strukturierte Becken verfügt über unterschiedliche Lebensräume mit einer sehr artenreichen Fauna und Flora, darunter bedrohte bis stark gefährdete Arten.

Aufgrund dieses Artenreichtums wurde das Biesenthaler Becken 1992 als Naturschutzgebiet gesichert und 1999 endgültig unter Schutz gestellt.

Hier gibt es Nasswiesen, Schilf- und Seggenbestände, sowie Weiden und Erlenbrüche. Botanisch sind die auf den Nass- und Feuchtwiesen vorkommenden Orchideenarten, wie das Breitblättrige und das Steifblättrige Knabenkraut, das Helmknabenkraut und das Große Zweiblatt besonders beachtenswert.

Auf den mit Wasser gefüllten ehemaligen Torfstichen siedeln sich zunehmend Wasserpflanzen wie die Weiße Seerose an.

Die Kames, im Biesenthaler Becken besonders ausgeprägt, sind trockene, nährstoffarme Standorte, auf denen Kiefernwald vorherrschend ist. Hier wachsen Pflanzen, wie die Sandstrohblume, das Kleine Habichtskraut und der Wiesenwachtelweizen.