La forêt du Moosthal correspond à une cuvette fraîche située au coeur du Massif gréseux des Vosges du Nord, et ayant un intérêt particulier pour les petites chouettes de montagne. De manière générale, elle abrite plusieurs espèces d'oiseaux et de chiroptères peu communs. La présence d'un ruisseau sur grès et de rochers exposés augmente l'intérêt de la zone par la diversité des habitats et des espèces associées.
La délimitation a été réalisée principalement sur la base de la répartition des espèces déterminantes présentes et sur l'aire vitale qu'elles occupent. La localisation de chaque espèce déterminante sur plusieurs années a permis de repérer et d'inclure les zones d'intérêt pour ces espèces. La zone inclut l'ensemble de la cuvette humide et les pentes qui la bordent. La limite côté Ouest et Nord a été tracé au niveau du sommet des crêtes. Au Sud et à l'Est, la limite passe au pied de collines sur lesquelles ont été recensées plusieurs espèces déterminantes de faune et de flore. Les collines et vallées voisines sont nettement moins fournies en données d'espèces rares ou remarquables.