La ZNIEFF du Cap d'Oullestrell se situe sur la côte Vermeille au nord de Banyuls-sur-Mer. Cette côte rocheuse, orientée au nord et à l'est, s'étend sur près de 44 hectares. Elle est formée de falaises de schistes et est jalonnée de petites anses et de deux caps principaux : le cap d'Oullestrell au nord et le Cap Castell de Vello au sud.
Les falaises sont découpées et prolongées par de nombreux écueils et îlots sous-marins. A leur sommet, à une hauteur de 50 à 70 m, les replats sont recouverts par une végétation de pelouses rases, de friches, de maquis ouverts et de formations boisées. Plusieurs ruisseaux temporaires parcourent le site.
L'environnement immédiat est marqué par le développement du vignoble. Celui-ci est formé d'une multitude de petites parcelles alternant avec de petites espaces naturels ou de friches issues de l'abandon de la vigne. L'urbanisation est peu marquée et principalement limitée à la ville de Banyls-sur-Mer au sud. Malgré ce contexte naturel, la ZNIEFF subit une fréquentation touristique estivale soutenue au niveau des sentiers en haut de falaise.
Parmi le peuplement d'oiseaux nicheurs présent sur la zone, une espèce rare et à aire de répartition très localisée, le Cochevis de Thékla (Galerida theklae), occupe les pelouses rases et zones de maquis sur le replat au sommet des falaises. Cette espèce n'est présente que dans quelques localités des Pyrénées-Orientales et de l'Aude, en limite nord de son aire de répartition. Elle est accompagnée d'autres oiseaux déterminants comme la Fauvette pitchou (Sylvia undata), le Monticole bleu (Monticola solitarius), le Tarier des prés (Saxicola rubetra), la Pie-grièche à tête rousse (Lanius senator) ou encore l'Hirondelle rousseline (Cecropis daurica).
Au niveau des falaises, la végétation se caractérise par une flore typique dont certaines espèces sont endémiques de Catalogne. Au sein de cet assemblage, des espèces chasmophytiques (plantes rupicoles) et / ou aérohalines (tolérantes à la salinité de l'air) sont distinguées comme :
- la Carotte d'Espagne (Daucus carota subsp. hispanicus), cantonnée dans la région aux falaises maritimes de la côte des Albères ;
- le Plantain caréné (Plantago subulata), également cantonné aux zones rocheuses du littoral des Albères dans la région ;
- la Passerine hérissée (Thymelaea hirsuta), arbrisseau protégé qui se développe dans le maquis en haute de falaises ;
- le Gaillet nain (Galium minutulum), espèce très rare dont la répartition en France est limitée aux côtes rocheuses de la Méditerranée. Elle croît dans les anfractuosités des rochers frais, humides à suintant du bord de mer, mais non exposés non aux embruns salés. Dans la région, elle n'est connue que du Cap Béar et du Cap de l'Oullestrell ;
- l'Armérie du Roussillon (Armeria ruscinonensis subsp. ruscinonensis), endémique de Catalogne limitée à la frange littorale des Albères.
Au nord-ouest, quelques hectares sont composés d'un maquis de chêne liège, stade le plus boisé des formations végétales sur sol siliceux. En marge de la zone, un ruisseau temporaire abrite des fourrés de Gattilier (Vitex agnus-castus). Cette plante caractéristique des oueds méditerranéens est très rare en France et protégée au niveau national. Elle possède ses principales populations régionales dans les Albères.
La zone considérée réunit l'ensemble de la côte rocheuse entre le Cap d'Oullestrell et le Cap Castell de Vello, ainsi tout le maquis couvrant la zone de replat au sommet des falaises. Elle est limitée au nord par la plage de l'anse del Forat et au sud par la plage de l'anse du Cap des Elmes.
A l'est, le trait de côte marque la limite sur la façade maritime. A l'ouest, le périmètre s'appuie sur une succession de lignes de thalweg, de chemins et de limites de parcelles entre vigne et maquis.