La ZNIEFF, qui s’étend sur un linéaire d’environ 10 km le long du ruisseau du Sios, du hameau du Sourt jusqu’à la rivière Ariège où il se jette (Foix), comprend également une partie de ses affluents (ruisseau de la Baure, de Saint-Génès et des Mascasses). Le régime du Sios est de type pluvio-nival. Les altitudes extrêmes se situent entre 820 et 400 m pour la ZNIEFF concernée. Le linéaire prend essentiellement en compte le cours d’eau, en intégrant tout de même quelques habitats en connexion directe comme les forêts riveraines humides. Un des enjeux majeurs de cette ZNIEFF est le Desman des Pyrénées, petit mammifère semi-aquatique endémique des Pyrénées et du quart nord-ouest de la péninsule Ibérique, particulièrement original dans tous les aspects de sa biologie. Étroitement adapté à la vie semi-aquatique, il peuple des cours d’eau à régime hydrologique de type nival de transition à pluvio-nival, dans des massifs montagneux ou de piémont recevant une pluviométrie annuelle supérieure à 1 000 mm. Toutes les perturbations pouvant affecter le fonctionnement des cours d’eau et notamment le fonctionnement hydrologique sont préjudiciables à l’espèce. La pollution, la gestion piscicole, les sports aquatiques, etc. constituent autant de facteurs pouvant affecter de manière négative l’espèce et son habitat. Sur le site, les indices de présence collectés permettent de considérer l’importance de ce cours d’eau par rapport à l’espèce. Cette ZNIEFF joue un rôle fonctionnel évident en assurant la connexion avec les habitats aquatiques de celle située en amont. En phase d’extension depuis la fin des années 1990, la Loutre d’Europe est également présente sur le site. Il s’agit d’une espèce également très adaptée à la vie semi-aquatique, mais à régime alimentaire essentiellement piscivore et qui ne présente pas les mêmes exigences que le Desman des Pyrénées. Le Sios rassemble également des conditions écologiques (qualité des eaux et habitats) favorables à 3 espèces de poissons formant un cortège déterminant des ruisseaux de piémont, que ce soit en termes d’aire trophique (ressource alimentaire) ou d’aire génésique (ponte). Il s’agit d’espèces qui affectionnent les eaux douces claires et bien oxygénées : le Vairon (Phoxinus phoxinus), une petite espèce généralement commune, la Loche franche (Barbatula sp.), une espèce de poisson benthique, et le Chabot commun (Cottus sp.), de la famille des cottidés, qui se localise préférentiellement dans des eaux plutôt rapides aux fonds caillouteux. D’autres espèces, non déterminantes, comme le Cincle plongeur, mais aussi la Truite, sont bien représentées et contribuent à l’intérêt de cette ZNIEFF. Le cours d’eau est susceptible d’abriter d’autres espèces déterminantes, notamment parmi l’entomofaune (éphémères, odonates), les amphibiens et les mammifères – des recherches spécifiques pourraient porter notamment sur la Musaraigne aquatique (Neomys fodiens) et la Musaraigne de Miller (Neomys anomalus).
Cette ZNIEFF est délimitée par le réseau hydrographique du Sios, entre le hameau du Sourt et jusqu’à sa confluence avec l’Ariège sur la commune de Foix, ainsi que par ses affluents. Elle correspond essentiellement à l’habitat de deux espèces de mammifères semi-aquatiques, le Desman des Pyrénées et la Loutre d’Europe, et joue un rôle de connexion important avec les ZNIEFF contiguës en amont et en aval de celle-ci. Certains milieux en connexion directe avec le réseau hydrographique, favorables à ces espèces, ont été pris en compte. La partie amont du Sios et de ses affluents est intégrée à des ZNIEFF de type « massif ».