Seit dem Jahr 1976 stehen Teilbereiche der Wasserfläche und der Uferzone des Seeburger Sees unter Naturschutz. Dank dieser Tatsache ist das Gebiet Lebensraum vieler, teils selten gewordener Tier- und Pflanzenarten. Einen großen Anteil daran hat auch das 1988 ins Leben gerufene Renaturierungsprojekt Seeanger, das den See vor Verlandung und die umliegenden Feuchtwiesen vor Austrocknung schützt bzw. wieder in ihren ursprünglichen Zustand zurückversetzte. Die Besonderheiten von Natur und Naturschutz können vor Ort auf unseren Wanderwegen erschlossen werden.

Fauna
Heute stellt das Gebiet eines der vogelartenreichsten Süd-Niedersachsens dar. 255 verschiedene Arten, die das Gebiet als Brut- oder Rastvögel aufgesucht haben, wurden vom Arbeitskreis der Göttinger Ornithologen im Areal Seeburger See, Seeanger und Lutteranger bereits beobachtet. Blaukehlchen, Trauerseeschwalbe und Wasserralle, Teichrohrsänger, Lachmöwe und Krickente sind nur einige der Arten, die es am Seeburger See zu entdecken gibt – mit etwas Glück begegnet der Blick auch einem Fischadler, der das Gebiet durchzieht. Auch unter der Wasseroberfläche hat das Biotop eine vielfältige Fauna zu bieten: zum Fischbestand gehören unter anderem Aal, Hecht, Zander, Schleie, Karpfen und Barsch. Die Bereiche Seeanger und Lutteranger geben Gelegenheit zur Beobachtung von Weißstörchen, Grau- und Silberreihern sowie verschiedener Gänse- und Entenarten.

Flora
Die gefiederten Freunde fühlen sich hier natürlich vor allem deshalb wohl, weil sie eine intakte und vielfältige Vegetation vorfinden. Üppige Teichrosenbestände und Schilfröhrichte geben der Verlandungszone des Seeburger Sees ein märchenhaftes Aussehen und bieten den Vögeln Schutz, Nahrung und Brutplätze. In den seenahen Wiesen, Weiden und Feuchtgebieten finden sich u.a. Großseggenriede und Breitblättriges Knabenkraut, das sich im Zuge der mit dem Renaturierungsprojekt eingeführten extensiven Bewirtschaftung der Grünflächen mit Mutterkuh-Herden wieder stärker verbreiten konnte.

Naturschutz
Vor Ort geben Schautafeln an den Wegen Auskunft über Gewässervegetation, Tierwelt und Maßnahmen zur Erhaltung und Renaturierung des Naturschutzgebietes Seeburger See; noch ausführlichere und nähere Aufschlüsse hält das Natur-Informationszentrum am Bootsverleih bereit, das dem Besucher mit einem Unterwasser-Sichtfenster sogar direkte Einblicke in die Unterwasserwelt des Sees gewährt.
Für das harmonische Nebeneinander von Naturschutz und Tourismus in der Gemeinde Seeburg sorgt seit 1976 der Zweckverband Naturschutz- und Erholungsgebiet Seeburger See, der durch die Verwirklichung eines ‚sanften Tourismus’ in der Region die Interessen der erholungssuchenden Menschen mit den Belangen der Natur in Einklang hält. Das Naturschutzgebiet Seeburger See hat eine Fläche von ca. 120ha, die Wasserfläche nimmt davon ca. 80-100ha für sich in Anspruch.

Die geologische Grundlage des Eichsfelder Beckens sind Buntsandstein und fruchtbare Lößböden mit lehmigen Anteilen. Das fuß- und radwanderfreundliche, sanfthügelige Landschaftsrelief des Eichsfelder Beckens, bestehend aus größeren und kleineren Becken, ist entstanden durch die natürliche Auslaugung des unter dem Buntsandstein gelegenen, salzhaltigen Zechsteins. Ihren Namen verdankt auch die sogenannte „Goldene Mark“ wiederum dem äußerst fruchtbaren lößhaltigen Boden, der ertragreiche Ernten und goldene Kornfelder gleichermaßen in sich tragen mag.

Auch die Entstehung des Seeburger Sees erfolgte vor ca. 10.000 Jahren durch das Nachsacken des Bodens als Folge der natürlichen Salzauslaugung. Auslaugung und Absenkungen haben in der gesamten Region ein umfangreiches Gewässersystem entstehen lassen, zu dem neben dem Seeburger See u.a. die Flüsse Eller, Rhume und Hahle gehören.