Excelente exemplo de complexo de barra-lagoa litoral, con extenso sistema dunar en avanzado estado de evolución, de gran valor natural e paisaxístico. Constitúe probablemente a mellor e máis extensa representación deste tipo de ambientes no noroeste de España, e alberga unha gran variedade de tipos de hábitat en bo estado de conservación nun espazo relativamente reducido.
Pertence á rexión eurosiberiana, provincia atlántica-europea e subprovincia cántabro-atlántica, e adscríbese ao sector galaico-portugués. Dominio climático oceánico híper-húmido (en transición a oceánico húmido con tendencia á aridez estival), cunha precipitación media anual de arredor dos 1.244 mm, temperatura media de 14,6 ºC e ausencia total de xeadas. O rango altitudinal é de 0-73 m sobre o nivel do mar.
O conxunto xeolóxico do Parque Natural formouse hai 12.000 a 15.000 anos, no Cuaternario. A erosión e a acumulación de area polo vento orixinou unha barreira areosa que pechou a primitiva baía. Formouse así unha masa de auga encorada, que foi colmatando progresivamente por sedimentos traídos polo vento e os ríos, perdendo profundidade e dando lugar á actual zona húmida do Carregal, que quedou comunicada co mar mediante pequenas canles e constituíu o que actualmente é unha lagoa litoral semipechada. Os seus fondos máis superficiais, formados por limos e areas e sometidos á oscilación do nivel da auga debida ás mareas e ás chuvias, evolucionou ata formar a actual marisma, poboada por plantas adaptadas ao réxime periódico de inundacións e descubertas mareais e á variable salinidade de augas e solos.
A fronte actual do Parque Natural constitúea unha serie de praias areosas (A Ladeira-Ferreira, A Lagoa, O Vilar, Anguieiro) que, en conxunto, se estenden ao longo duns 5 km, e nas que aparecen algúns baixíos rochosos. Estes areais dan paso cara ao interior a varios sistemas dunares ben estruturados, nos que se inclúen diferentes cordóns de dunas primarias e secundarias, extensos campos de dunas semifixadas, chairas eólicas, dunas remontantes estabilizadas e varios tipos de corredores e depresións de deflación eólica. Tras a praia da Ladeira, ao norte do espazo natural, encóntrase unha gran duna móbil, de preto de 1 km de lonxitude, ata 250 m de anchura e unha altura duns 15 m; esta duna avanza impulsada polos ventos do suroeste cara ao interior en lento e constante movemento. As barras dunares separan do mar dúas interesantes zonas húmidas: a lagoa e marisma do Carregal, que se prolonga na lagoa de Artes, e a lagoa de Vixán, ao sur da zona. No Carregal conflúen varios cursos de auga (Longo, Sirves, Artes e Cidade) e mantén contacto co mar mediante unha canle natural de desaugamento, pola que se ve sometido regularmente ás mareas e mantén vexetación halófila, aparecendo diferentes tipos de salgais e xunqueiras. A lagoa de Vixán, por contra, está illada normalmente do mar, e as súas augas son doces ou debilmente salobres, o que facilita o desenvolvemento dun amplo cinto de vexetación helofítica, con predominio da carriceira. O espazo natural vese completado por pequenos tramos de costa rochosa baixa nos seus extremos setentrional e meridional (Corrubedo, punta Corbeiro), piñeirais de repoboación (en gran parte sobre terreos areosos), áreas cultivadas e, xa fóra dos seus límites, unha ampla baía mariña.
