Het natuurgebied De Amsterdamse Waterleidingduinen bestaat uit een aantal interessante elementen, zoals oude stuifduinen in de buitenduinen, grote valleien in het middenduin en de resten van oude loopduinen in het oosten. Het afwisselende landschap, vanaf de zee tot achter de duinen, is een trekpleister voor dieren en een vruchtbare bodem voor bijzondere planten.
Damherten, reeën, vossen, vleermuizen en konijnen komen hier veelvuldig voor. Grote kans dat u één van deze dieren voorbij ziet komen tijdens een wandeling. Wat vegetatie betreft bestaat het terrein uit bos en struweel, open plekken met stuifzand, vochtige en moerassige valleien en droge vlakten.
De oorsprong van het drinkwater in Amsterdammers ligt in de grachten van de stad. Door de bevolkingsgroei in de stad raakte het water in de grachten vervuild en verzilt. Daarom werd het drinkwater vervolgens aangevoerd uit de nabij gelegen plassen.
Na 1845 begon men met het zuiveren van regenwater in de duinen. Maar ook deze methode kon niet voldoende tegemoet komen aan de vraag van drinkwater. Gelukkig ontdekte men niet lang daarna een nieuwe zoetwatervoorraad. Deze lag op een gemiddelde diepte van 15 meter beneden NAP, onder een kleilaag. Dankzij die ontdekking kon men weer een tijdje voorruit.
Sinds na de Tweede Wereldoorlog gebruikt men De Rijn voor toevoer van water. Na een voorzuivering wordt het water in de duinen geïnfiltreerd. In Nieuwegein wordt water aan het Lekkanaal ontrokken en voorgezuiverd. In het zuiveringsbedrijf van de N.V. Watertransportmaatschappij Rijn-Kennemerland (WRK) wordt het water behandeld. Via leidingen wordt het water vervolgens naar de duinen getransporteerd, waar het via toevoersloten naar het infiltratiegebied stroomt.
In het natuurgebied krijgt de natuur nu vrij spel, het gebied staat weer onder invloed van de zee. Door wind en storm nemen de duinen nog regelmatig zout water op. Onder invloed van de wind en het water ontwikkelen kleine strandduinen zich tot grotere duinen. De buitenduinen kenmerken zich door zoutminnende flora en fauna, zoals de typische helm, zeeraket en zeemelkdistel.
Landinwaarts nemen de bossen, struwelen en beschutte valleien sterk toe. Dit heeft als gevolg dat er meer vogels en zoogdieren landinwaarts leven. Jaarlijks broeden er ongeveer 100 vogelsoorten waaronder duinvogels als de roodborsttapuit en de braamsluiper, maar ook rietvogels zoals de blauwborst en de rietzanger komen er voor.
Volop aanwezig zijn vos, ree en damhert, mede omdat er momenteel niet op deze dieren wordt gejaagd. Kleine roofdieren zoals de hermelijn, wezel en bunzing zijn in kleinere aantal aanwezig.
De variatie in vegetatie en landschapsvormen zorgen ervoor dat ook verschillende insectensoorten goed vertegenwoordigd zijn.