L'Area Naturale Marina Protetta Isole di Ventotene e Santo Stefano (DMAMB 12/12/1997 - DMAMB 11/05/1999) tutela e valorizza queste due splendide terre emerse dell'Arcipelago Pontino, lambite dalle acque del Mar Tirreno. 
La zona ospita specie faunistiche e floristiche, sia marine che terrestri, di straordinaria bellezza ed autenticità, oggetto di studi e ricerche scientifiche, oltre che programmi di recupero ed educazione ambientale.
L'area marina estesa fino a 100 metri di profondità, è suddivisa convenzionalmente in tre zone ciascuna contraddistinta da peculiari caratteristiche ecologiche ed ambientali.
La zona interna conosciuta come Riserva Integrale comprende il mare antistante l'isola di Santo Stefano, accessibile solamente se accompagnati dal personale addetto e per fini scientifici, dove vigono il divieto di pesca, transito di imbarcazioni e immersioni; segue la Riserva Generale (porzione di mare più grande e metà della costa dell'isola di Ventotene) aperta ai subacquei autorizzati dall'Ente Gestore, e libera dai vincoli di inviolabilità, purchè si rispetti la naturalezza del luogo. L'ultima zona corrispondente al porto è contrassegnata dalla dicitura Riserva Integrale a seguito della sua totale disponibilità all'intervento dell'uomo, purchè si preservi l'ambiente.

Il mondo faunistico e floristico rispecchia gli anfratti e i recessi che caratterizzano i fondali delle isole di Ventotene e Santo Stefano, originatisi dal processo erosivo della costa. Le grotte sono ricoperte da colorate alghe, cui si affiancano celenterati, poriferi, margherite di mare, percorse da animali notturni, tra cui gorgonie rosse, murene, cernie, polpi, occhiate, saraghi, donzelle e bavose.
Tra le specie sessili ricordiamo il madreporario Astroides calycularis.
Spostandoci lungo le zone sabbiose, si incontrano distese praterie di poseidonie oceaniche miste ad alghe Caulerpa prolifera e ad alghe Dasycladus vermicularis, popolate da circa quattrocento specie di invertebrati e pesci, come rombi, pesci lucertola, tracine, esemplari di triglie, pesci pettine.
Spingendoci a largo della costa fino ad una profondità di 50 metri, si possono ammirare pesci di taglia grossa, quali ricciole, tonni, lampughe, lecce, capodogli, stenelle, delfini comuni e globicefali. In determinati periodi dell'anno se si è fortunati, è possibile avvistare la tartaruga comune conosciuta come Caretta Caretta.
L'Area Marina Protetta è stata istituita al fine di migliorare il modo di concepire il turismo ed avvicinare i
sub al rispetto dell'ambiente marino e all'acquisizione di una maggiore familiarità con la fauna ittica.

Le Isole di Ventotene e Santo Stefano sono state altresì dichiarate Riserva Naturale Statale (DM 11.05.1999) con lo scopo di tutelare le caratteristiche ecologiche, floristiche, faunistiche, e naturalistico-ambientali del posto, oltre che salvaguardare il patrimonio archeologico, storico ed architettonico.
L'isola di Ventotene originatasi 1.700.00 anni fa a seguito di eruzioni vulcaniche è contraddsitnta da uno spesso strato di rocce basaltiche nere, cui si affiancano strati tufacei formatisi da eruzioni successive; qui vivono due specie di vegetazione, di cui quella ospitata lungo la parte più arretrata della costa comprende la Thymalaea irsuta, l'Helichrysum litoraneum, la Matthiola incana e il Senecio bicolor. La zona più bassa, colpita dalla forza delle onde è interessata da popolazioni di Crithmum maritimum e Limonium spp.
Splendidi Delle oltre 100 specie di uccelli che nidificano sull'isola ricordiamo la Berta maggiore (Calonectris diomedea), la Berta minore (Puffinus yelkouan) ed il Falco Pellegrino (Falco peregrinus).
Alla avifauna è stato dedicato un Museo della Migrazione ed Osservatorio Ornitologico di Ventotene.