O μεγαλύτερος υγρότοπος της Λέσβου και ο σημαντικότερος σταθμός ανεφοδιασμού και διαχείμασης για πολλά παρυδάτια και υδρόβια πουλιά στο μεταναστευτικό πέρασμα του ανατολικού Αιγαίου. Η ονομασία «Καλλονή» σχετίζεται με την ομορφιά, το κάλλος ή, σύμφωνα με μια άλλη εκδοχή, προέρχεται από τον εύφορο κάμπο της περιοχής (έκτασης περίπου 100 τ.χλμ.) και το προσωνύμιο «καλλο-γη», που με τα χρόνια έγινε Καλλονή. Η αλυκή βρίσκεται στα βόρεια του μεγαλύτερου κόλπου του νησιού, του κόλπου της Καλλονής, ή αλλιώς του Πυρραίου Ευρίπου των αρχαίων. Ο κόλπος της Καλλονής είναι ένας μεγάλος ημίκλειστος κόλπος που επικοινωνεί με το ανοιχτό Αιγαίο μέσω ενός δίαυλου μήκους μόλις ενός χιλιομέτρου. Ο στενός δίαυλος περιορίζει σημαντικά την διακίνηση των υδάτινων μαζών με αποτέλεσμα την δημιουργία ιδιαίτερων χαρακτηριστικών στον κόλπο, όπως η μεγαλύτερη αλατότητα από τη θάλασσα, η μεγάλη παραγωγικότητα και ο σχετικός ευτροφισμός. Η αλυκή Καλλονής έχει δημιουργηθεί από την αποθετική δράση του ποταμού Τσικνιά και του χειμάρρου Ξυνορόδου. Πρόκειται για μια βιομηχανική αλυκή, έκτασης 2.360 στρεμμάτων, η οποία μαζί με τα συστήματα υγροτόπων που την περιβάλλουν (υγρολίβαδα, αλμυρόβαλτους, καλαμιώνες, αμμοθίνες, κ.ά.) φτάνει τα 4.600 στρέμματα. Στα δυτικά της αλυκής κατεβαίνει προς την θάλασσα ο ποταμός Τσικνιάς, στα βόρεια απλώνονται οι ήρεμοι λόφοι Μάλα, Ίσσα, Κουρατσώνας και Έλαφος και στα ανατολικά ο ρύακας Μυλοπόταμος χωρίζει την αλυκή από τον μεγάλο Πευκώνα της Λέσβου. Στα νότια χωρίζεται από την θάλασσα από μια λωρίδα γης μήκους 2,5 χλμ. και πλάτους 400 μέτρων. Η αλυκή περιβάλλεται από μία τάφρο αποστράγγισης μήκους 3 χλμ. όπου το νερό έρχεται και φεύγει στη θάλασσα, αφήνοντας πίσω του περίπου 40.000 τόνους αλατιού ετησίως. Πρόκειται για την δεύτερη αλυκή σε παραγωγή αλατιού στην Ελλάδα. Παλαιότερα, πριν τη δημιουργία της αλυκής, όλη η περιοχή αποτελούσε μια εκτεταμμένη λιμνοθάλασσα. Ωστόσο και παρά την μετατροπή του τόπου από ένα μεγάλο φυσικό εκβολικό οικοσύστημα σε ένα τεχνητό σύστημα αλυκών, η περιοχή εξακολουθεί να προσελκύει έναν τεράστιο πλούτο από είδη της ορνιθοπανίδας. Η αλυκή της Καλλονής θεωρείται ένας από τους σημαντικότερους υδροβιότοπους της Ευρώπης, προσελκύοντας κάθε χρόνο εκατοντάδες λάτρεις της παρατήρησης άγριων ειδών. Ίσως μάλιστα αποτελεί, χωρίς να λείπουν τα προβλήματα, ένα από τα πιο αξιόλογα παραδείγματα ανάπτυξης του οικοτουρισμού στη χώρα μας, καθώς οι επισκέπτες που έρχονται να παρατηρήσουν την ορνιθοπανίδα, συναντώνται σε μικρές ομάδες καθόλη τη διάρκεια του χρόνου.

Η βλάστηση που απαντάται στη περιοχή αποτελείται κυρίως από είδη που είναι προσαρμοσμένα σε συνθήκες υψηλής αλατότητας και διάφορα άλλα υδρόφιλα φυτά. Κυρίαρχα φυτά στην αλυκή είναι το Halimione portulacoides, το Hordeum marinum, το Atriplex portulacoides, το Halocnemum strobilaceum, η Salicornia procumbens, η Sarcocornia perennis, η Sarcocornia fruticosa, το Arthrocnemum macrostachyum, η Suaeda maritima, η Suaeda splendens, ο Juncus acutus, ο Phragmites australis, ο Alopecurus myosuroides, ο Bolboschoenus maritimus, το Carex divisa, το Carex otrubae, η νεραγκούλα Ranunculus peltatus subsp. peltatus και το αμάραντο Limonium bellidifollium. Σημαντικά φυτά της περιοχής είναι η σπάνια Cotula coronopifolia, η Andryala integrifolia, ο Echinops spinosissimus subsp. bithynicus, ο Myosotis litoralis, η σιληνή Silene subconica, το Atriplex davisii, το Trifolium glanduliferum, η Cicendia filiformis, ο Sideritis lanata και οι παπαρούνες Papaver virchowii και Papaver nigrotinctum. Η βλάστηση της περιοχής συμπληρώνεται με είδη, όπως ο Isoetes histrix, τα αγριόσκορδα Allium amethystinum, Allium pallens και Allium paniculatum subsp. paniculatum, το Eryngium creticum, η Anthemis tomentosa subsp. tomentosa, οι κενταύριες Centaurea benedicta, Centaurea cyanus, Centaurea solstitialis subsp. solstitialis και Centaurea spinosa, η Lactuca saligna, η Anchusa undulata subsp. hybrida, ο Myosotis congesta, η Minuartia hybrida, η Sagina apetala, η Spergularia bocconei, το Holosteum umbellatum, η Cressa cretica, η Frankenia hirsuta, η Veronica anagalloides subsp. anagalloides, η Crassula tillaea, το Triglochin barrelieri, η Linaria pelisseriana, ο Astragalus pelecinus, η Malcolmia flexuosa subsp. naxensis και οι ορχιδέες Anacamptis coriophora subsp. fragrans, Anacamptis morio και Anacamptis palustris.

Στην αλυκή έχουν καταγραφεί τουλάχιστον 60 είδη υδρόβιων πουλιών, από τα οποία τα 20 διαχειµάζουν, τα 7 αναπαράγονται, τα 26 εμφανίζονται κατά τη μετανάστευση και τα 7 ζούνε µόνιµα στις αλυκές. Η αλυκή είναι διάσημη για την παρουσία των φοινικόπτερων σε μεγάλους πληθυσμούς (εώς 3.500) καθόλη την διάρκεια του χρόνου, καθώς και για τη μόνιμη παρουσία των σπάνιων μαυροπελαργών. Σημαντική είναι η αναπαραγωγή στη περιοχή της σπάνιας καστανόπαπιας και της βαρβάρας, ενώ κοινά είναι τα μεγάλα κοπάδια από τις αβοκέτες. Πολλά είδη γλαρονιών ζούνε και αναπαράγονται εδώ, όπως το ποταμογλάρονο, το μαυρογλάρονο, το νανογλάρονο, το μουστακογλάρονο, το αργυρογλάρονο, το χειμωνογλάρονο και το γελογλάρονο. Τα αρπακτικά αντιπροσωπεύονται με είδη, όπως στικταετοί, ψαραετοί, φιδαετοί, καλαμόκιρκοι, χειμωνόκιρκοι, λιβαδόκιρκοι, αετογερακίνες, γερακίνες, ψαλιδιάρηδες, πετρίτες, μαυροκιρκίνεζα και κιρκινέζια. Σημαντική είναι η παρουσία στην περιοχή του εξαιρετικά σπάνιου για την χώρα μας βαλτόμπουφου. Από τα παπιά εδώ ζούνε χουλιαρόπαπιες, πρασινοκέφαλες, σαρσέλες, καπακλήδες, γκισάρια, μαυροκέφαλες, ψαλίδες και κιρκίρια, ενώ περιστασιακά καταφθάνουν σταχτόχηνες, ασπρομέτωπες χήνες και σπάνιες κοκκινόχηνες. Στην αλυκή εμφανίζονται 7 είδη ερωδιών, όπως ο μικροτσικνιάς, ο αργυροτσικνιάς, ο λευκοτσικνιάς, ο σταχτοτσικνιάς, ο πορφυροτσικνιάς, ο κρυπτοτσικνιάς και ο νυχτοκόρακας. Στην περιοχή έχουν παρατηρηθεί αργυροπελεκάνοι και ροδοπελεκάνοι. Άλλα παρυδάτια είδη της αλυκής είναι τα σκουφοβουτηχτάρια, τα μαυροβουτηχτάρια, οι λευκοί πελαργοί, οι χαλκόκοτες, οι χουλιαρομύτες, οι στρειδοφάγοι, οι καλαμοκανάδες, οι πετροτρουλίδες, τα νεροχελίδονα, οι ποταμοσφυριχτές, οι αμμοσφυριχτές, οι θαλασσοσφυριχτές, τα βροχοπούλια, τα αργυροπούλια, οι αγκαθοκαλημάνες, οι χαλικοκυλιστές, οι λασποσκαλίδρες, οι δρεπανοσκαλίδρες, οι ραβδοσκαλίδρες, οι νανοσκαλίδρες, οι σταχτιές νανοσκαλίδρες, οι λασπότρυγγες, οι δασότρυγγες, οι ακτίτες, οι κοκκινοσκέληδες, οι μαυρότρυγγες, οι πρασινοσκέληδες, οι βαλτότρυγγες, οι λιμόζες, οι τουρλίδες, οι σιγλίγουροι, οι μαχητές και τα μπεκατσίνια. Η ορνιθοπανίδα συμπληρώνεται με είδη, όπως οι νανόγλαροι, οι λεπτόραμφοι γλάροι, τα ορτύκια, οι κουκουβάγιες, οι σταχτάρες, οι ωχροσταχτάρες, οι βουνοσταχτάρες, οι αλκυόνες, οι μελισσοφάγοι, οι γαλιάντρες, οι μικρογαλιάντρες, τα οχθοχελίδονα, τα σπιτοχελίδονα, τα σταβλοχελίδονα, τα μιλτοχελίδονα, οι ωχροκελάδες, οι κοκκινοκελάδες, τα κουφαηδόνια, οι καρβουνιάρηδες, οι καστανολαίμηδες, οι σταχτοπετρόκληδες, οι κιστικόλες, οι παρδαλοκεφαλάδες, οι κοκκινοκεφαλάδες, τα αγιοπούλια, οι χωραφοσπουργίτες και οι αμπελουργοί.

Από τα αμφίβια στη περιοχή ζούνε κοινοί φρύνοι, πρασινόφρυνοι, σπάνιοι πηλοβάτες, δεντροβάτραχοι και λεβαντοβάτραχοι. Τα ερπετά αντιπροσωπεύονται από βαλτοχελώνες, ποταμοχελώνες, γραικοχελώνες, τυφλίτες, σαμιαμίδια, κυρτοδάκτυλους, τρανόσαυρες, οφίσωπες, αβλέφαρους, έρυκες, τυφλίνους, έφιους, σαπίτες, νερόφιδα, λιμνόφιδα, σπιτόφιδα και οθωμανικές οχιές. Από τα θηλαστικά στην περιοχή απαντώνται αλεπούδες, πετροκούναβα, νυφίτσες και σκατζόχοιροι. Πολύ σημαντική για την παρουσία των χιλιάδων πτηνών στον υγρότοπο είναι οι τεράστιοι αριθμοί του μικρού καρκινοειδούς Artemia salina, ή αλλιώς «γαρίδα της άλμης», το οποίο αποτελεί σημαντική τροφή για πουλιά και ψάρια. Στα κανάλια που περιβάλλουν την αλυκή ζει σε μεγάλους αριθμούς η ζαμπαρόλα (Αphanius fasciatus), ένα όμορφο μικρό ψάρι των στάσιμων, υφάλμυρων νερών. Από τα ασπόνδυλα ξεχωρίζει η παρουσία από πολλές λιβελούλες, όπως τα είδη Lestes barbatus, Lestes dryas, Ischnura elegans, Ischnura pumilio, Brachytron pratense, Aeshna isosceles, Aeshna affinis, Sympetrum fonscolombei και Sympetrum striolatum.