Theo khảo sát và kiểm kê của Viện Tài nguyên và Môi trường biển năm 1998, khu hệ Vịnh Chân Mây – Đầm Lập An có 702 loài. Trong đó phần lớn là thực vật phù du (194 loài), xếp sau là cá (188 loài), san hô (95 loài), động vật phù du (78 loài), rong tảo (51 loài) thân mềm (39 loài), thực vật ngập mặn (25 loài), giáp xác (22 loài), cỏ biển (7 loài). Da gai và tay cuộn xếp ít nhất với mỗi ngành 1 loài.[18]

Đầm Lập An là nơi cư ngụ của 382 loài thực vật trên cạn, 35 loài thú, 57 loài chim và 21 loài ếch nhái. Hệ thực vật theo mùa gồm 132 loài về mùa mưa, 170 loài về mùa khô. Đầm có 3 loài cỏ biển thuộc 3 chi, 2 họ. Trong đó, loài ưu thế là cỏ hẹ tròn, sau đó đến cỏ bò biển và cỏ xoan biển. Đây cũng là nơi tập trung của 135 loài thuộc 4 ngành Rong biển (ngành rong Đỏ chiếm 68 loài, ngành rong Nâu có 35 loài, ngàng rong Lục có 24 loài và ngành rong Lam gồm 8 loài).[19]

Một cuộc khảo sát được thực hiện năm 2004 do Viện Hải dương học có trụ sở tại Nha Trang, Khánh Hòa tiến hành đã tìm thấy 144 loài thực vật phù du khác nhau trong khu vực Đầm Lập An. Trong đó 114 loài được ghi nhận trong mùa mưa và 115 loài xuất hiện trong mùa khô. Chiếm số lượng cao nhất là tảo cát, kế đến là tảo đơn bào hai roi. Trong số các loài tảo này có đến 17 loài được xác nhận là độc hại (mùa mưa 14 loài và mùa khô 10 loài).[20]

Thực vật ngập mặn ở Đầm Lập An có diện tích lớn nhất và đa dạng về thành phần cây hơn so với những nơi khác trên địa bàn Thừa Thiên Huế, gồm 33 loài thuộc 32 chi, 25 họ và 2 ngành (Dương xỉ và Ngọc lan), phân bố tập trung thành 5 khu vực khác nhau trong đầm.[21]