Le site est un atoll corallien comprenant 221 hectares de terres émergées et un lagon central fermé, entouré par 2 380 hectares de récifs coralliens et d’océan. Seule île pratiquement non perturbée de l’archipel des Cocos (Keeling), elle conserve ses écosystèmes d’origine et leurs espèces. Au moment de l’inscription du site, le lagon était relié à l’océan Indien par un étroit passage qui, depuis, a été fermé par des phénomènes naturels. La nature quasi intacte du site facilite la recherche sur la distribution naturelle des espèces des îles océaniques et sur la formation des atolls. L’importance du parc s’explique par le nombre d’oiseaux qu’il abrite, notamment de grandes colonies de reproduction de fous à pieds rouges (Sula sula) et de frégates ariel (Fregata ariel). On y trouve aussi une sous-espèce endémique résidente de râle tiklin (Hypotaenidia philippensis) et des espèces de plantes et d’animaux qui ont disparu des îles plus méridionales, comme le crabe des cocotiers (Birgus latro). Environ 200 espèces de poissons ont été recensées et l’on peut observer des signes d’hybridation entre certaines espèces de l’océan Indien et de l’océan Pacifique qui se trouvent à la limite de leur distribution respective.