Μία από τις επτά λιμνοθάλασσες που απλώνονται στα παράλια του νομού Ροδόπης και που συγκριτικά με τις υπόλοιπες βρίσκεται στην καλύτερη κατάσταση από άποψη οικολογικής αξίας. Η Πτελέα αναφέρεται και με την ονομασία Καραγατσελί και το μέγεθος της φτάνει περίπου τα 4.000 στρέμματα, ενώ είναι μια αρκετά ρηχή λιμνοθάλασσα. Στα δυτικά της χωρίζεται από ένα λόφο πλάτους 450 μέτρων από τη λιμνοθάλασσα της Αλυκής και στα νότια της μια στενή λωρίδα αμμουδιάς μήκους 2,5 χλμ. και μέγιστου πλάτους 80 μέτρων την χωρίζει από το Θρακικό πέλαγος. Στα βόρεια της καταλήγει σε εκτεταμμένες καλλιέργειες και στα δυτικά της ενώνεται μέσω ενός στενού δίαυλου μήκους 10 μέτρων με τη λιμνοθάλασσα Έλος. Οι δύο λιμνοθάλασσες καταλήγουν μέσω καναλιών και αλμυρόβαλτων στη χερσόνησο της Μολυβωτής και το ακρωτήριο Καλόγηρος, όπου υψώνεται ένας λόφος με ένα μικρό εκκλησάκι, απ’ όπου έχετε πανοραμική θέα προς όλες τις λιμνοθάλασσες της Ροδόπης μέχρι και το Φανάρι. Στα νοτιοδυτικά της λιμνοθάλασσας ένα ανάχωμα έχει δημιουργήσει μία ακόμα μικρότερη λιμνοθάλασσα. Στα βόρεια της καταλήγουν τα ρέματα Αμμουδερής, Πεπονότοπου και Χοιρορέματος δημιουργώντας μεγάλες εκτάσεις υγρολίβαδων και λασπότοπων. Τα νερά της Πτελέας ανανεώνονται μέσα από ένα τεχνητό μπουγάζι μήκους 1,13 χλμ. και μέσω της ένωσης της με την λιμνοθάλασσα του Έλους. Στην περιοχή λειτουργούν ιχθυοπαραγωγικές μονάδες με σημαντική παραγωγή κεφαλόπουλων, λαβρακιού και τσιπούρας. Η λιμνοθάλασσα Πτελέα είναι η λιγότερο υποβαθμισμένη της περιοχής καθώς γύρω της απλώνονται πολλοί διαφορετικοί βιότοποι που δεν συναντώνται στις υπόλοιπες, ενώ η ανθρώπινη παρουσία είναι πιο αραιή αν και περιορίζεται δυστυχώς κυρίως στους λαθροθήρες.

Ανάμεσα στη Πτελέα και την Αλυκή βρίσκεται ένα μόνιμα κατακλυζόμενο έλος γλυκού νερού, ενώ οι βιότοποι εντυπωσιάζουν με τα αλμυρά έλη, τις λασπώδεις περιοχές, τις εκβολές ποταμών, τα υγρολίβαδα, τις αμμοθίνες, τις βραχώδεις ακτές, τους τυρφώνες και τα υγρά λιβάδια. Στους γύρω λόφους αναπτύσσονται λίγες βελανιδιές, σκλήθρα, ιτιές και λεύκες. Κάποια από τα φυτά που βγαίνουν στην περιοχή είναι η ίριδα Iris pseudacorus, η Anchusa procera, η καμπανούλα Campanula rapunculus rapunculus, το Glaucium flavum, οι ευφόρβιες Euphorbia paralias και Euphorbia peplis, η Anthemis tomentosa tomentosa, οι σιληνές Silene euxina και Silene grisebachii, η Ammophila arenaria, ο Scolymus hispanicus, το κρινάκι Pancratium maritimum, το Eryngium maritimum, η Cakile maritima, η αρμυρήθρα Salicornia perennans, το Cynanchum acutum και ο Carduus acicularis.

Η περιοχή είναι από τις σημαντικότερες της Βόρειας Ελλάδας για την ορνιθοπανίδα. Εδώ καταφθάνουν κάθε χειμώνα οι μεγαλύτεροι πληθυσμοί φοινικόπτερων στην περιοχή. Η Πτελέα είναι αγαπημένος σταθμός διαχείμασης για μεγάλα κοπάδια από βουβόκυκνους, αγριόκυκνους, ασπρομέτωπες χήνες και παπιά, όπως κιρκίρια, πρασινοκέφαλες, ψαλίδες, χουλιαρόπαπιες, μαυροκέφαλες, βαρβάρες, βαλτόπαπιες, καστανόπαπιες, αλλά και σπάνιους θαλασσοπρίστες. Από τα αρπακτικά εδώ κυνηγούν χειμωνόκιρκοι, καλαμόκιρκοι, αετογερακίνες, γερακίνες, ξεφτέρια, σαΐνια, πετρίτες, τυτούδες και κουκουβάγιες. Στην περιοχή ζούνε και πολλά γλαρόνια, όπως μουστακογλάρονα, νανογλάρονα, ποταμογλάρονα, χειμωνογλάρονα και γλάροι, όπως μαυροκέφαλοι γλάροι, λεπτόραμφοι γλάροι, θυελλόγλαροι και νανόγλαροι. Άλλα είδη είναι οι αργυροπελεκάνοι, τα μαυροβουτηχτάρια, οι αργυροτσικνιάδες, οι μικροτσικνιάδες, οι σταχτοτσικνιάδες, οι κρυπτοτσικνιάδες, οι χουλιαρομύτες, οι λευκοί πελαργοί, οι κορμοράνοι, οι λαγγόνες, οι χαλκόκοτες, οι αβοκέτες, το νεροχελίδονα, οι λασποσκαλίδρες, οι φαλαρίδες, οι καλαμοκανάδες, οι μαυρότρυγγες, οι καλημάνες, οι πετροτουρλίδες, οι στρειδοφάγοι, οι σιγλίγουροι, οι αλκυόνες, τα ψευταηδόνια, οι σταχτοκεφαλάδες, οι μικρογαλιάντρες και οι τσιφτάδες.

 

Από τα αμφίβια εδώ ζούνε κοινοί τρίτωνες, πρασινόφρυνοι, φρύνοι, δεντροβάτραχοι, πηλοβάτες και λιμνοβάτραχοι. Η ερπετοπανίδα περιλαμβάνει είδη, όπως ποταμοχελώνες, σαμιαμίδια, πρασινόσαυρες, σιλιβούτια, σαύρες του Ταύρου, νερόφιδα, λιμνόφιδα, σπιτόφιδα, σαπίτες και οχιές. Από τα θηλαστικά ξεχωρίζει η παρουσία του τσακαλιού που εδώ ζει ακόμα σε υγιείς πληθυσμούς. Άλλα είδη είναι η βίδρα, η αγριόγατα, η αλεπού, ο ασβός, ο σκαντζόχοιρος, το πετροκούναβο, η νυφίτσα, ο τυφλοπόντικας, ο λαγός και διάφορα είδη νυχτερίδων. Στα νερά της Πτελέας ζούνε τα περισσότερα είδη κεφαλόπουλων της χώρας μας και άλλα είδη των υφάλμυρων νερών, όπως είναι ο ζαχαριάς (Aphanius faschiatus), ο πρασινογωβιός (Zosterissesor ophiocephalus), ο ποντογωβιός (Knipowitschia caucasica), το αγκαθερό (Gasterosteus gymnurus) και η σαρδελομάνα (Alosa fallax), ενώ στην περιοχή απαντώνται σε μεγάλους αριθμούς τα μπλε καβούρια (Callinectes sapidus). Στα τοιχώματα των μπουγαζιών και των αναχωμάτων είναι κολλημένες εκατοντάδες κόκκινες ανεμώνες του είδους Actinia equina, οι γνωστές «ντομάτες της θάλασσας».