Памятник природы включает участки побережья Финского залива, которые относятся к наиболее богатым по видовому составу территориям в Ленинградской области: здесь сочетаются контрастные условия – водные и сухопутные. По берегам морей формируются своеобразные биотопы, аналоги которым трудно найти вдали от побережий.
Северное побережье Финского залива располагается на пути следования Беломоро-Балтийского пролётного пути, и памятник природы «Бухта Жёлтая» играет свою роль в сохранении орнитофауны. При проведении полевого обследования учёные обнаружили 12 видов млекопитающих, 2 вида земноводных, 4 вида пресмыкающихся, из которых обыкновенный уж занесён в Красную книгу Ленинградской области и Красную книгу Международного союза охраны природы.
На территории памятника природы довольно большое ландшафтное разнообразие, к особо ценным можно отнести: древние и современные дюны, различные типы болот и заболоченные межваловые понижения и исторические ландшафты, как предмет культурного наследия.
Особо охраняемые природные комплексы и объекты:
- миграционные стоянки водоплавающих и околоводных птиц на весеннем и осеннем пролёте;
- места гнездования водоплавающих и околоводных птиц;
- сосновые леса на дюнах и береговых валах;
- еловые леса по долинам рек и ручьёв;
- приморская и болотная растительность;
- редкие и находящиеся под угрозой исчезновения виды животных, растений, других организмов и места их обитания.
В Красную книгу Российской Федерации занесены полушник колючеспоровый (Isoëtes echinospora), частуха Валенберга (Alisma wahlenbergii), восковник болотный (Myrica gale), аулакомниум обоеполый (Aulacomnium androgynum); в Красную книгу Ленинградской области занесены: осока песчаная (Carex arenaria), лук-скорода (Allium schoenoprasum), вайда красильная (Isatis tinctoria), дёрен шведский (Chamaepericlymenum suecicum), росянка промежуточная (Drosera intermedia), шлемник копьелистный (Scutellaria hastifolia), пухонос дернистый (Trichophorum cespitosum) и др.
На территории памятника природы «Бухта Жёлтая» зарегистрированы 8 видов птиц – лебедь-кликун (Cygnus cygnus), малый лебедь (Cygnus bewicki), серая утка (Anas strepera), скопа (Pandion haliaetus), орлан-белохвост (Haliaeetus albicilla), кулик-сорока (Haematopus ostralegus), клуша (Larus fuscus fuscus) и белоспинный дятел (Dendrocopos leucotos) из списков Красных книг.
Подробно режим особой охраны изложен в Паспорте памятника природы регионального значения «Бухта Жёлтая» (утверждён постановлением Правительства Ленинградской области от 28.02.2023 № 130).
Нарушители режима особой охраны памятника природы привлекаются к административной ответственности.