L'area di conservazione del Pantanal, che si estende complessivamente per 187.818 ettari, è composta da un gruppo di quattro aree protette: il Parco Nazionale Pantanal del Mato Grosso, la Riserva privata Dorochè, la Riserva privata Acurizal e la Riserva privata Penha.

La più importante sorgente d'acqua del Pantanal è il fiume Cuiabà, affluente principale del Paraguay. Dal punto di vista funzionale, questi due corsi d'acqua sono i più rilevanti di questa immensa zona umida. Il sito dichiarato Patrimonio Mondiale si sviluppa nei bacini superiori di entrambi i fiumi e svolge un ruolo importantissimo dal punto di vista idrologico e della distribuzione floro-faunistica e mineralogica nel complesso della regione del Pantanal. La zona possiede caratteristiche naturali tipiche del Pantanal, come corridoi fluviali e di foresta, zone umide e laghi di acque permanenti, praterie e boschi inondati stagionalmente. 

Le riserve private Acurizal e Penha racchiudono inoltre la maggior parte della catena delle montagne Amolar, che raggiungono i 900 metri di altitudine sul livello del mare. Ciò determina il tratto più caratteristico di questa zona umida: la brusca transizione tra gli ambienti naturali inondati in alcune stagioni e le montagne, che contribuisce al mantenimento di importanti processi biologici, creando un gradiente ecologico unico in tutta la regione del Pantanal. Non stupisce quindi il fatto di trovare, ad esempio, un immenso gruppo di Victoria regia, una pianta acquatica amazzonica, e a pochi passi un enorme cactus proveniente dalle regioni semi-aride. 

Con questa associazione tra zone umide e montagne Amolar, la vegetazione del complesso è tra le più diversificate del Pantanal. Vi si trovano associate infatti la savana arida, conosciuta con il nome di sertào, e la foresta semidecidua del sud e del sudest brasiliano. Esiste anche una zona di foreste alluvionali semidecidue formate da alberi che non superano i quindici metri di altezza e da una fitta macchia, mentre nelle aree inondate permanentemente appaiono isolotti galleggianti di vegetazione fluviale.  

Delle 250 piante acquatiche censite in tutto il Pantanal, cento sono contenute nell'area di conservazione, ovvero il 40% del totale. Vicino ai fiumi e nelle zone terrestri inondate crescono i boschetti di palme acurì, piante tipiche delle zone umide che hanno reso popolare la regione. Le pendici delle montagne Amolar presentano diversi tipi di vegetazione, soprattutto la savana e il bosco boliviano secco di pianura, minacciato di estinzione. In associazione con i monti Amolar si trova qui l'unica zona forestale semidecidua ancora vergine di tutta la regione del Pantanal.  

Quanto alla fauna, gli zoologi considerano il Pantanàl una delle zone umide con una maggiore varietà di specie che, comprendendo l'ancora sommariamente studiata categoria degli invertebrati, ammonterebbe al numero favoloso di 150.000. I mammiferi sono un'ottantina, tra i quali il giaguaro, l'ocelot, il formichiere gigante, l’armadillo, il tapiro e la scimmia cappuccina. 

Per dimensioni spiccano l'elegante cervo delle paludi e il capibara che, con i suoi 30 chilogrammi di peso, è il roditore più grosso del mondo. L'avifauna conta 656 specie appartenenti a 66 famiglie. E, oltre all'ara giacinto e ad altri 26 pappagalli, vi è una grande quantità di aironi, egrette e altri uccelli acquatici.

L'ara giacinto ha un'apertura alare di un metro e il piumaggio color blu cobalto. Può vivere 80 anni e, allo stato selvaggio, si ciba prevalentemente dei frutti dell'acini, una palma endemica del Brasile. Ma, oltre alla bellezza e alla longevità, il pappagallo più grande del mondo possiede altre doti. Perfetto animale da compagnia, si affeziona al padrone ed è in grado di imparare a ripetere frasi nella lingua degli umani e a fare esercizi di abilità. Per questo, al mercato illegale degli animali - che, al mondo, ha un giro di affari stimato intorno ai cinque miliardi di dollari - un esemplare costa tra gli 8.000 e i 10.000 dollari. Esistono circa 2500 are giacinto in cattività, ma sono appena 3000 quelle che vivono libere nel Pantanàl. I cacciatori di frodo, che catturano uccelli vivi per rivenderli come animali da compagnia e uccidono i coccodrilli per l'altrettanto fruttuoso mercato delle pelli, considerano il Pantanàl - con una buona dose di cinica ironia -il "supermercato della natura". 

Simbolo del Parco brasiliano è una gru, lo jabiru che ha un piumaggio bianco macchiato soltanto da un anello rosso sulla parte inferiore del collo e, con un'apertura alare di 2,8 metri, è uno dei volatili più maestosi del pianeta. 

Inoltre, un'ittiofauna ricca di 400 specie fa del Pantanàl la riserva di pesci d'acqua dolce di maggiore rilievo del continente, mentre la presenza di circa dieci milioni di caimani lo rende l'area con la maggiore concentrazione di coccodrilli del pianeta. La fama della loro pericolosità è immeritata, dato che i caimani sono animali poco aggressivi, ma non si può dire lo stesso riguardo all'anaconda, il rettile più comune del Pantanàl. Oltre che dalla caccia di frodo, l'ecosistema del Pantanàl è minacciato da due mega-progetti che interessano una vasta parte del suo territorio. 

Il primo è quello del Gasbol, che prevede un investimento di due miliardi di dollari per la costruzione di un gasdotto tra Rio Grande in Bolivia e Rio de Janeiro. Il secondo - che, secondo gli scienziati, cambierebbe letteralmente i connotati all'ambiente - è quello della creazione della Idrovia, una rete di canali navigabili lunga 3442 chilometri, frutto del progetto congiunto di Argentina, Bolivia, Brasile, Uruguay e Paraguay. Messa sulla carta alla fine degli anni Ottanta, l'Idrovia permetterebbe di dimezzare i costi del trasporto delle merci, che finora viene fatto su strada. 

Ma, a oggi, i lavori non sono ancora cominciati, forse a causa degli altissimi costi, difficili da sopportare per Paesi che si trovano a fronteggiare una grave crisi economica. O forse grazie all'agguerrita campagna in favore della salvaguardia del Pantanàl, per la quale sono state raccolte milioni di firme in tutto il Brasile: se la maggioranza dei brasiliani, fino al 1990, a fatica sapeva della sua esistenza, in quell'anno si appassionò alla sua sorte grazie a una telenovela intitolata proprio Pantanàl, che raccontava la vita e gli amori di una famiglia di allevatori residenti in una fazenda al margine dell'area protetta, e che tenne per mesi il Paese incollato ai teleschermi.