También conocida como "La isla de los pájaros", se caracteriza por ser una zona de descanso y anidación para de más de 120 especies de aves que habitan la isla, como las fragatas, pelícanos, cormoranes doble cresta, entre otros.
Pertenece a la provincia biogeográfica de Yucatán. Está afectada por corrientes litorales permanentes, acción del oleaje, mareas y vientos dominantes del sureste, que van controlando los diferentes tipos de sedimentos calcáreos.
Desde el punto de vista biológico, las comunidades florística y faunística constituyen un laboratorio natural para estudiar los procesos de colonización, dispersión, adaptación y evolución de las especies (ine, 1994).
Extrapolando datos de la estación meteorológica de Isla Mujeres, el clima es cálido subhúmedo de poca humedad con lluvias en verano, la temperatura media es de 27.4°C con escasa oscilación mensual. La temperatura más alta se presenta en agosto y la más baja en enero con una diferencia de 3 a 4°C. La precipitación anual es de 1,041 mm; desde enero hasta abril las precipitaciones son escasas, se incrementan de mayo a junio, disminuyen durante julio y agosto y el máximo se presenta en octubre. De junio a noviembre se pueden presentar huracanes o ciclones, que acarrean intensas precipi-taciones; estas perturbaciones se presentan con gran intensidad en el Caribe.
Presenta una forma alargada e irregular de norte a sur, su longitud es de 8.75 km y su anchura varía de 20 m en su extremo norte a 700 m en su zona centro. La mayor parte de la isla presenta una superficie topográfica casi plana con alturas máximas de 12 m. La costa oriental es fundamentalmente rocosa, con playas más extensas cerca de la punta norte. Estas playas se encuentran expuestas al fuerte oleaje del mar abierto y a los vientos dominantes del sureste; es una costa pedregosa, abrupta y de arena floja. Cerca de la punta sur, se encuentra una extensa serie de dunas de arena caliza de altitud variable; la más alta es de 12 m aproximadamente. También se pueden encontrar algunas dunas aisladas en la región central.
La costa occidental es más escabrosa y casi imposible de transitar a pie; se halla cortada por las bocanas de tres lagunas. En la parte sur se localiza la boca de la Laguna Pajarera Central, que es pequeña y poco profunda; en la parte central se encuentra la boca de la Laguna de Puerto Viejo, que sólo se puede cruzar en bote por su profundidad y anchura; por último, hacia el norte de la isla se encuentra la boca de la Laguna Norte, que es angosta y profunda. Esta costa presenta numerosas playas arenosas, entre las que destacan: Tortugas, Ixmapoit, Pájaros, Norte, Caguamas, Garzas y Cocos.
Isla Contoy no cuenta con ningún cuerpo de agua dulce. Existen cinco cuerpos interiores de agua salada: a) Laguna Pajarera del Norte; b) Laguna Muerta; c) Laguna Pajarera Central; d) Laguna Garzas y e) Laguna Pajarera Sur; éstas en conjunto ocupan un área de 9.2 ha. También existen cuerpos de agua temporales o eventuales, que son depresiones desprovistas de vegetación y que se inundan en temporada de lluvias con mareas muy altas.
Los suelos pueden ser considerados como poco evolucionados, son muy delgados, de tipo arenoso-pedregoso, carentes de materia orgánica acumulada y descansan sobre un lecho de roca calcárea. Los suelos han sido agrupados de acuerdo con la microtopografía que presenta la isla. Así los de tipo litosol y regosol se distribuyen hacia la porción más elevada, mientras que los de tipo gleysol, hacia la parte más baja sujeta a periodos de inundación.
El flujo dominante de las corrientes marinas en el Caribe es hacia el oeste-noroeste, hasta arribar a las costas de Yucatán. Al sur de Isla Cozumel, el núcleo de la corriente tuerce hacia el norte y se alinea con la costa para dirigirse hacia el canal de Yucatán, formando la corriente del mismo nombre. Dado que por el canal de Yucatán sale prácticamente toda el agua superficial que entra al Caribe, aquí se alcanzan velocidades muy altas, que llegan a ser superiores a los 4 nudos a una distancia de 35 a 55 km al este de Cabo Catoche (Cochrane, 1963; Secretaría de Marina, 1984). A partir de este punto, la corriente vuelve a cambiar de dirección hacia el noroeste, tendiendo a alinearse con el borde de la plataforma continental, aunque su posición exacta cambia a lo largo del año. Cerca de la Isla Contoy existe un fenómeno estacional de afloramiento de aguas o de surgencia, convirtiendo el área en una de las más productivas y favoreciendo el establecimiento de redes tróficas que producen alimento suficiente para la gran variedad de aves que habitan la isla.
Las primeras noticias que se tienen de la isla provienen de una visita de John L. Stephens en 1892, quien destacó la presencia de aves marinas; otras fuentes relatan que a mediados del siglo pasado, la isla estaba habitada temporalmente por campamentos de tortugueros. Dicha actividad se mantuvo por largo tiempo, e incluso hace poco menos de 20 años todavía representaba una actividad importante. En la época del general Porfirio Díaz se construyó el faro de Contoy. Desde entonces ya la isla era llamada La Isla de los Pájaros, y se le reconocía la importancia como un sitio especial de concentración de aves. En abril de 1901 los naturalistas E.W. Nelson y E.A.Goldman permanecieron brevemente en la isla haciendo observaciones sobre las aves; en ese entonces los residentes les informaron sobre la desaparición de un sitio de anidación del bobo cariazul, como consecuencia de la construcción del faro; desde esa fecha no se tienen registros de que esa especie haya anidado nuevamente en la isla.