Ce boisement acidiphile est caractérisé par une topographie particulière avec une différence de dénivelé entre le nord et le sud du bois. Dans la zone retenue (secteur nord), on trouve ainsi des milieux humides, notamment une lande à Molinie bleue, qui présente plusieurs espèces déterminantes dont le Choin noirâtre, espèce protégée en région Centre-Val de Loire. Cet habitat est menacé par la fermeture du milieu avec la colonisation de la Bourdaine.
On rencontre également en queue d’étang de la Guérinière une aulnaie-frênaie, dont le sous-bois est dominé par les laîches et où l’on retrouve l’une des stations d’Osmonde royale du bois de Saint-Outrille. Cette espèce protégée en région Centre-Val de Loire présente plusieurs stations dispersées au sein du bois.
En raison de son contexte topographique, le bois présente aussi des milieux plus secs comme les landes rencontrées en lisière ou encore dans les zones un peu plus ouvertes. Celles-ci sont dominées par les arbrisseaux tels que la Callune et la Bruyère cendrée.
Les critères de délimitations choisis pour cette ZNIEFF sont principalement la répartition des espèces et l’homogénéité écologique des milieux. Nous avons délimité le massif forestier sans y inclure les parties de plantations forestières. La partie sud du boisement, plus sèche, et bien moins riche en espèces déterminantes, n'a pas été retenue dans la délimitation, qui se base, pour plus de lisibilité, sur des limites de parcelles. Du côté du département de l’Indre, aucune donnée d'espèce déterminante n’est connue au sein de ce massif forestier, qui n’a donc pas été retenu dans la délimitation du contour.