Dưới biển có nhiều ghềnh đá, nhiều dãy san hô lấp lánh tạo nên những khu vườn thuỷ cung huyền ảo với trăm nghìn loài cá, loài hải sản miền nhiệt đới. Trên đảo, hệ động thực vật khá phong phú, đặc biệt có loài chim Yến quý hiếm cư ngụ cùng nhiều loài động vật hoang dã.

Đến với Cù Lao Chàm, du khách sẽ được hoà mình trong bầu không khí trong lành của biển cả với những bãi cát vàng, làn nước xanh, thâm nhập cuộc sống dân dã trong sự đón tiếp nồng hậu của cư dân các làng chài; chiêm ngưỡng vẻ đẹp quyến rũ của các địa danh mang nhiều huyền thoại như bãi Hương, bãi Làng, hang Bà, Âu thuyền, chùa Hải Tạng ... hay chinh phục những ngọn đồi hùng vĩ, tham gia vào đêm lửa trại và thưởng thức các món ăn đặc sản địa phương rất nổi tiếng như cua đá, vú xao vú nàng...

Cù Lao Chàm còn là địa danh được nhắc đến khá nhiều qua văn sử, từng là thương cảng số một - cửa ngõ thông thương của vương quốc Champa với thế giới bên ngoài.

Cù Lao Chàm đã được UNESCO công nhận là Khu dự trữ sinh quyển thế giới vào tháng 5/2009.