Разположени на един от двата първостепенни водни пътища в Европа, тузлата и прилежащите й територии дават убежище на 198 вида птици /около 50 % от орнитофауната на България/, отбелязани през всички сезони.
Като гнездящи са установени 41 вида. От тях по-важни са белоока потапница, бял ангъч, кафявоглава потапница, кокилобегач, саблеклюн, морски дъждосвирец, вечерна ветрушка, индийско шаварче, дебелоклюна чучулига.
Брегът при с. Тюленово предствлява комплекс от рифове, стръмни морски скали, обрасли с ендемични видове Limonium, неблагоустроени пещери и подводни или частично подводни морски пещери. В подводната част на клифовите скали се развиват главно литофилни бентосни съобщества, доминирани от морски водорасли. Растителността на крайморските скали, които се мокрят от солените пръски на прибоя, е богата на специфични, включително и ендемични видове и има висока консервационна стойност.
Пещерите са разнообразни. Особенна ценност представляват тези, които са в зоната на прибоя.
На север от Тюленово, в скалния бряг, са разположени няколко пещерни колонии. Най-големите пещери от Калъчкьойската колония са “Овчата пещера” и “Пробитата пещера”. В “Стълбената пещера” се влиза по 11 всечени в стената стълби. Тя е лесно достъпна, но част от нея е срутена.
Южно от Тюленово се намират множество пещери, разположени в скалите, повечето високо над брега, достъпни чрез хлъзгави пътеки, или по вода. В пещерата ”Халкана” са намерени 16 казана, изкуствено вкопани в пода. Пещерата “Мечата маара” е разположена на самото море. Висока е 4 м и е дълга 126 м. Морето навлиза в нея и в дъното и се образува пясъчен плаж. Кубето й е правоъгълно. Достъпна е единствено откъм морето.
Понто-Сарматските степи представляват местообитанието с най-голяма природозащитна стойност край Тюленово. В тревните съобщества доминират житни треви, сред които има места с по-малко растителност, главно лишеи и мъхове. Защитен вид е теснолистият божур.