HỆ SINH THÁI

 ĐỘNG VẬT
Nhờ có lớp phủ thực vật tương đối tốt, là nơi cư trú của nhiều loại động vật. Tuy nhiên do nhiều nguyên nhân, hiện Cù Lao Chàm có 12 loài thú, 13 loài chim, 130 loài bò sát và 5 loài ếch nhái. Trong đó đáng chú ý là Khỉ đuôi dài và chim Yến là 2 loài được đưa vào sách đỏ động vật Việt  Nam. BÃI TRIỀU ĐÁ
Hình thành trên các bãi triều đá với kích thước tảng 1000-2000mm và lớn hơn, xen kẽ giữa các bãi đá tảng và đá cuội - sỏi - sạn phân bố chủ yếu trong các cung lõm hoặc trong các máng trảng sâu. Các bãi triều đá phân bố ở phía Đông Bắc đảo Cù Lao Chàm và ở hầu hết xung quanh các đảo nhỏ còn lại, là nơi phân bố của hệ sinh vật vùng triều rạn đá. Đặc biệt là những loài đặc sản quý hiếm như ốc vú nàng, vú sao, ốc nhảy, ốc mắt, ốc hương,...SAN HÔCÁ RẠN SAN HÔCỎ BIỂN
Cỏ biển có 4 loài đã được ghi nhận trên các thảm cỏ biển tại Cù Lao Chàm. Cỏ phân bố tại bờ phía Tây của đảo Cù Lao Chàm, trên các vùng cát, chủ yếu tập trung ở Bãi Bắc, Bãi Ông, Bãi Chồng, Bãi Bìm, Bãi Hương và một vùng rất nhỏ ở Bãi Nần, chúng ở độ sâu từ 2 - 10m.
THÂN MỀM
Thân mềm là nhóm quan trọng trong cấu trúc nguồn lợi động vật đáy ở các đảo, đến nay đã thống kê được 84 loài thân mềm, trong đó có 66 loài chân bụng sống phụ thuộc vào các rạn san hô, thuộc 43 giống và 28 họ. Trong đó, lớp một mảnh vỏ chiếm 20 loài, chia làm 3 nhóm chính (nhóm quý hiếm, nhóm làm thực phẩm, nhóm làm đồ mỹ nghệ). Lớp hai mảnh vỏ 34 loài có giá trị kinh tế, chủ yếu tập trung ở các họ Trai Ngọc, Trai Tai Tượng, Điệp Quạt, Sò, Ngao. Trai tai tượng phổ biến ở các rạn thuộc vùng nước nông, trong khi đó Trai Ngọc môi đen phong phú ở các rạn sâu. 
GIÁP XÁC
Hiện nay đã thống kê được trên 11 loài có giá trị kinh tế sống ở vùng nước quanh đảo Cù Lao Chàm, tập trung ở 2 nhóm chính, bao gồm 3 loài thuộc nhóm Tôm He và 4 loài thuộc nhóm Tôm Hùm biển: và một loài cua được tìm thấy trên các rạn san hô. Đây là những loài kinh tế quan trọng đối với ngư dân địa phương, trong đó Tôm Hùm bông được xem là loài quan trọng vì nhu cầu làm thực phẩm và nuôi trồng thủy sản.