La ZNIEFF des Monts Trois Pitons (type I) se situe à l'extrême nord-est de la Guyane, entre les Fleuves Approuague et Oyapock. Elle est incluse dans la grande ZNIEFF de type II "Monts de l'Observatoire et rivière Ouanary".
Il s'agit d'un massif montagneux très accidenté composé de 3 principaux monts s'alignant sur un axe est-ouest. Le plus élevé (360 mètres) est le relief le plus au nord et est constitué des schistes de l'Orapu, s'inscrivant au sein de l'entité géomorphologique de la Chaîne Septentrionale. Ce massif se présente de manière isolée au milieu d'une vaste plaine marécageuse. La ZNIEFF est d'ailleurs délimitée en grande partie par les larges flats qui s'étendent en contre-bas le long des Criques Petit Toukouchi, Petit Ouanary, Ratamina et de la Rivière Ouanary. Le Massif n'est en contact avec le reste du massif forestier intérieur que par l'intermédiaire des collines cuirassées situées au sud-est de la zone.
Le site offre des intérêts paysagers remarquables par son relief tourmenté surplombant les immenses plaines alentours, ses points de vue et la diversité de ses milieux allant des formations xériques des affleurements rocheux aux belles forêts hautes de versants et d'anciennes terrasses alluviales, jusqu'aux forêts marécageuses. La présence de plusieurs savane-roches sur schistes lui confère un caractère original et unique en Guyane.
La diversité des biotopes induit une flore riche, originale et variée. Celles des versants escarpés et des savane-roches des Trois Pitons mériteraient cependant des prospections plus poussées. Signalons deux espèces végétales propres à ce secteur : Hirtella couepiiflora (Chrysobalanaceae) endémique de la région de l'Oyapock et Faramea capillipes (Rubiaceae). D'autres espèces sont originales pour cette région, comme les deux Marantacées Calathea lutea et Calathea squarrosa.
La faune présente des caractères insulaires de haut intérêt biogéographique, à l'image de Dendrobates tinctorius et Atelopus flavescens. Synapturanus cf. salseri y a été trouvée récemment, constituant la seconde donnée en Guyane de cette curieuse grenouille fouisseuse.
L'avifaune présente un cortège diversifié et caractéristique de la forêt tropicale primaire. De plus, le Faucon orangé (Falco deiroleucus) a été observé à la faveur des parois rocheuses et pourrait y être nicheur, tout comme le Coq-de-roche orange (Rupicola rupicola) observé très régulièrement mais dont les grottes pour sa nidification restent à trouver. Il faut souligner le rôle fonctionnel complémentaire tenu par les forêts marécageuses vis à vis du massif montagneux. Celui-ci s'exprime tout particulièrement au cours de la saison sèche, la grande faune mammalienne se réfugiant dans la plaine à la recherche de points d'eau totalement absents des pentes.
Situé dans une des régions les plus pluvieuses de Guyane, ce massif a très probablement constitué une des zones refuges de flore et de faune forestières, reconnues comme d'ancien centre de spéciation, ayant permis le développement d'un taux d'endémisme et d'une biodiversité remarquables. Ce facteur est prépondérant dans les potentialités de richesse floristique et faunistique du site, mais doit être associé ici à la grande variété de microclimats et de biotopes qui peut y être rencontrée.
La zone subit des dégradations en fonds de vallées, liées aux activités illégales d'orpaillage.
Elle fait partie de la zone d'extension possible du Parc Naturel Régional.
La Znieff est limitée de la manière suivante :
Sur tout le pourtour des Monts Trois Pitons, la limite suit la courbe de niveau des 10m jusqu'au col entre la crique Toucouchi (à l'est) et la crique Ratamina (ouest).
La limite inclue également les fonds de vallées.