Nel determinare la grande biodiversità vegetale e animale che connota il Regno di Nettuno, un ruolo determinante lo svolgono le caratteristiche geomorfologiche dei fondali, dove si trovano anche delle secche, particolarmente preziose per la varietà delle popolazioni che vi sono insediate. E lungo la costa, in parte sommerse, si aprono diverse grotte, tutte ricche di forme di vita marina.

Altra condizione favorevole è la presenza di substrati sia di roccia vulcanica che sabbiosi. Le pareti rocciose, sia nei punti più esposti alla luce che in quelli più in ombra, sono colonizzate dalle più diverse specie presenti nel Mediterraneo: alghe verdi e rosse a cui da qualche decennio si sono aggiunte stabilmente le Caulerpa (di origine tropicale) racemosa, taxifolia e prolifera e poi spugne, briozoi, madrepore, coralli e gorgonie di squillanti colori. Formazioni di corallo rosso resistono sia a Pizzaco, sull’isola di Procida, che sulla parete di roccia vulcanica di Sant’Angelo, sull’isola d’Ischia, dove è presente anche la rara Savaglia savalia, nota come falso corallo nero. E intorno al corallo c’è grande ricchezza di alghe, invertebrati e pesci. A Pizzaco, per esempio, le alghe rosse calcificate creano le condizioni ideali per l’insediamento di altre innumerevoli creature marine.

Altro fattore propizio alla biodiversità è la presenza nel Regno di Nettuno, prevalentemente su substrati sabbiosi ma anche rocciosi, di rigogliose praterie di Posidonia oceanica, la pianta marina tipica del Mediterraneo, che cingono quasi interamente Ischia con una “cintura verde” che si interrompe solo a sud e che poi si raccorda ai posidonieti di Vivara e Procida sui quali è “modellato” il perimetro dell’Area Marina. Ben 16 chilometri quadrati di estensione, la pianta cresce sia su fondo roccioso, come a Punta Imperatore e Punta Caruso, che sabbioso, davanti alla costa nord e nord-ovest, che sui terrazzi di radici lignificate e detriti, come al Castello Aragonese, a Monte Vico e a Punta San Pancrazio, passando da una profondità minima di un metro (per esempio tra il Castello e la baia di Sant’Anna) ai 30 metri. Oggetto di monitoraggio e ricerche fin dalla seconda metà degli anni Settanta del secolo scorso dal locale Laboratorio di Ecologia del Benthos (attuale Ischia Marine Center) della Stazione Zoologica di Napoli, le praterie di Ischia sono le più studiate del Mediterraneo, laboratorio a cielo aperto che ha consentito di migliorare notevolmente la conoscenza della pianta, che dà un contributo all’ambiente marino equiparabile a quello delle grandi foreste tropicali a terra.

Si tratta, infatti, di un ecosistema prioritario che produce grandi quantità di ossigeno; che con le matte forma una barriera decisiva a protezione delle coste dall’erosione delle onde; che funziona da nursery e da rifugio per numerosissime specie animali sia residenti che migratorie. Tra le residenti, alcune sono tipiche della Posidonia, come gli idrozoi Sertularia pertusilla e Aglaophenia harpago, e briozoi, tra cui Electra posidoniae. E poi i vermi spirorbidi, ascidie tra cui la caratteristica Halocinthia papillosa, attinie, stelle marine, trottole di mare, spugne, cetrioli di mare, molluschi gasteropodi, molluschi cefalopodi come seppie e polpi, il riccio femmina e il riccio canuto, crostacei come aragoste e gamberi. Varie sono anche le specie ittiche, tra cui salpe, che si nutrono delle foglie della pianta, menoli, serrani, pesci ago, pesci pavone, saraghi, occhiate e donzelle.

Due sono le zone A di riserva integrale: la costa occidentale di Vivara e la Secca della Catena, dove è preclusa ogni attività, tranne quelle di soccorso, sorveglianza e servizio.

Le zone B di riserva generale sono collocate sulla costa orientale di Procida, dalla Punta della Lingua a Punta Solchiaro, dove si trovano tutte le specie ittiche di ambienti rocciosi, lungo tutto il tratto di mare che circonda Vivara, sul Banco d’Ischia, al largo della costa sud-orientale dell’isola e prezioso sito di ripopolamento, sui tratti antistanti San Pancrazio e la Scarrupata, sul tratto da Punta imperatore a Punta Sant’Angelo nella parte sud-occidentale di Ischia e sulla Secca di Forio.

Caratteristiche dell’Amp Regno di Nettuno sono le zone B no take, zone B di riserva generale speciale “rafforzate” dal punto di vista dei vincoli di tutela, come Punta Sant’Angelo e la spettacolare Secca delle Formiche, tra il Castello Aragonese e Vivara, dove tra le tante specie, eccezionalmente, a soli 13/14 metri di profondità vive la scenografica Axinella cannabina, una spugna molto delicata che altrove non si trova a meno di 40 metri. 

La Zona C di riserva parziale è molto estesa e comprende tutto il mare intorno alle isole, escluso il canale di Procida, percorso fondamentale per la navigazione, e l’area a nord di Punta Imperatore. 

Unico esempio tra le Amp italiane, nel Regno di Nettuno è stata creata anche una Zona D di salvaguardia dei mammiferi marini (due miglia di larghezza e otto di lunghezza), che integra nella perimetrazione del parco gran parte del Canyon di Cuma al largo della zona nord-occidentale di Ischia. Si tratta del Santuario dei Cetacei più importante d’Italia, dove vivono stabilmente sette specie di cetacei: balenottera, capodoglio, grampo, globicefalo e, tra i delfini, tursiope, stenella e il rarissimo delfino comune (Delphinus delphis) a rischio estinzione e ormai scomparso quasi ovunque nel Mediterraneo. Quello corrispondente al canyon sommerso, dove si svolgono attività di whale-watching, è un sito riconosciuto di alimentazione e di riproduzione dei cetacei e la necessità di preservarlo è tra i motivi all’origine dell’istituzione stessa dell’Area Marina delle Isole Flegree.