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La zone naturelle délimitée s'étend sur les deux rives du Rhône court-circuité de Beauchastel. Les berges sont boisées de forêts naturelles de Saule blanc et Peuplier noir. Le fonctionnement hydraulique du site est fortement influencé par les aménagements du fleuve réalisés au dix-neuvième siècle, de type "Girardon" (digues immergées et casiers). Sur la rive gauche, la Lône des Petits Robins est alimentée par le Rhône et la Véore. Les boisements les plus intéressants se situent sur la rive gauche (saulaie à Saule blanc). L'île constitue un refuge pour les oiseaux nicheurs. Cette dernière est accessible seulement en bateau. La ripisylve (galerie forestière bordant les cours d'eau) abrite de nombreuses espèces de passereaux nicheurs, ainsi que des rapaces comme le Milan noir et le Faucon hobereau. Ce bois a été utilisé par la colonie de reproduction des Hérons bihoreau et des Aigrettes garzette pendant plusieurs années. Il reste aujourd'hui un site potentiel pour cette colonie qui se déplace au fil des ans sur les sites naturels de la basse vallée de la Drôme. Par temps de crue, la "Lône" (anciens bras du fleuve, parfois restés en connexion avec ce dernier) de Petits Robins est reliée au petit Rhône par un canal. Cette lône est une zone de fraie pour les poissons, notamment pour le Brochet. Outre son intérêt écologique, cette île et sa lône d'accompagnement composent un paysage devenu rare et typiquement rhodanien.
