Lahti on laaja, niittyrantainen merenlahti, jonka rantamatalikko jatkuu kauas rantaviivasta. Ranta-alueet ovat pääasiassa olleet rantaniittyjä, jotka ovat paikoin muuttuneet kaislikoiksi. Rantakaislikon ja metsäalueen välissä sijaitsee pensaikkovyöhyke, jonka aluskasvillisuus on runsasta.
Kempeleenlahden luonnonsuojelualue
Kempeleenlahden yksityinen suojelualue käsittää 192 hehtaariamaannousun muodostamaa alavaa ranta-aluetta sekä Selkäkarin saarialueen. Lahti on seudun merkittävä lintuvesialue. Sen alueella tavataan runsaasti kahlaajia ja varpuslintuja ja se on tärkeä levähdyspaikka muuttolinnuille, muun muassa hanhille, joutsenille ja petolinnuille. Aikaisemmin lahden alueella pesi kultasirkkuja, mutta nykyisin kanta on vahvasti taantunut.[1] Kempeleenlahden rannalla sijaitsee myös kaksi lintutornia: pohjoinen Oulun Kiviniemessä ja eteläinen Myllyojan suun lähistöllä.[2]