Dilek Yarımadası Büyük Menderes Deltası Milli Parkı iki farklı oluşumu içinde barındırdığı için, diğer milli parklar içinde özel bir öneme sahiptir.

Milli Park, Samsun Dağları’nın denize uzantısını oluşturan yarımada ile Büyük Menderes Nehri’nin yüzyıllar boyunca taşıdığı alüvyonlar ile değişen havzasının denize ulaştığı son noktayı oluşturan deltayı kapsamaktadır.

Morfolojik yapısı içinde birçok tepe, vadi, kanyon ve koylar bulunmaktadır.

Dilek Yarımadası’nın güney ve kuzey yamaçlarındaki klimatolojik asimetri ve jeomorfolojik yapı nedeniyle kısa mesafede iklim özellikleri farklılaşmaktadır.

Milli Park’ta tipik Akdeniz iklim özellikleri gözlenmektedir. Milli Park’ta kış ayları yağmurlu geçerken, yaz ayları ise sıcak ve kurak olmaktadır. Çok yıllık ortalama sıcaklık değeri 17.97 °C’dir. Kuşadası’nın yaz aylarındaki ortalama sıcaklığı 26.35 °C’ dır. En soğuk ay Ocak ayı olup en sıcak ay ise Temmuz ayıdır.

Dilek yarımadasında yeryüzü şekillerinin etkisiyle kısa mesafelerde iklim özelliklerinin farklılaşması, bu milli parkın floristik açıdan son derece zengin bir yapıya kavuşmasını sağlamıştır. Dilek yarımadasının uzun zamandır milli park ilan edilmiş olması da bu zengin floristik yapının bugüne kadar gelmesinde en büyük katkıyı yapmıştır.

Dilek yarımadasının, Akdeniz flora bölgesinde yer almasına karşın Avrupa-Sibirya grubuna dahil olan türlerini de azımsanmayacak oranda barındırdığı görülmektedir. Ancak flora elemanlarının büyük çoğunluğunun Akdeniz ve Doğu Akdeniz flora elemanlarından oluştuğu görülmektedir.

Dilek Yarımadas Büyük Menderes Deltası Milli Parkı florasında, 95 familyaya ait tür, alttür ve varyete düzeyinde 804 çeşit bitki saptanmıştır. Milli Park alanında Akdeniz, Doğu Akdeniz, Avrupa-Sibirya ve İran-Turan flora elemanlarını görmek mümkündür.

Bu düzeyde çeşitlilik ve zenginliğe sahip olan Dilek yarımadası, Akdeniz flora elemanlarının büyük bir kısmını barındırmanın yanı sıra Avrupa-Sibirya flora elemanlarını da barındırdığı için Avrupa Konseyi’nin yürüttüğü Avrupa biyogenetik rezervleri şebekesi tarafından flora “Biyogenetik rezerv alanı” olarak kabul edilmiştir.

Dilek yarımadasının endemizm oranına bakıldığında milli parkın, endemik bitki türleri açısından çok zengin olmadığı görülür. Bu durum yarımadanın ekstrem koşullar içermemesinden kaynaklanır. Yarımada üzerinde sadece 31 endemik bitki türü bulunmaktadır. Bu bitki türlerinden altı adedi dünyada sadece bu alanda görülürken, 18 adedi ise ülkemiz için endemik olan türlerdir. Ayrıca alan içerisinde, ilk kez ülkemizde tespit edilen iki adet bitki türü ile Türkiye genelinde tehlike altında bulunan endemik bitki türleri de bulunmaktadır.

Dilek Yarımadası Büyük Menderes Deltası Milli Parkı faunası, en az florası kadar zengindir. Yüzey şekillerinin çeşitliği, farklı iklimsel özellikleri beraberinde getirirken böceklerden memelilere kadar birçok hayvana yaşama, üreme, barınma ve kışlama imkanları sunmaktadır.

1966 yılında Dilek yarımadasının milli park ilan edilmesiyle yürürlüğe konulan etkin koruma önlemleri sayesinde birçok türün popülasyonlarında önemli artışlar görülmüştür. Özellikle av yasağının getirilmesiyle omurgalı hayvan sayısı oldukça artmıştır. Ayrıca nesli tükenmiş olan Anadolu Parsı’nın da bu bölgede yaşamış olduğu bilinmektedir.

Milli parkın ziyaretçilere açık oluşu ve yöre halkının piknik yapmaları için sahaya gelmeleri ve yiyecek artıklarını orada bırakmaları da hayvanlar için güzel bir besin kaynağı oluşturmaktadır. Türkiye’nin her yerinde yabani olarak görülen domuzlar, bu yiyecek artıklarından faydalanabilmek için insanlar arasına girmeye başlamış ve çeşitli nedenlerle ebeveynlerini kaybetmiş olan domuz yavruları, milli park içerisinde evcil hale gelmiştir. Özellikle insanların çekilmeye başladığı akşam saatlerine doğru ortaya çıkan domuz ve tilki gibi hayvanlar milli parktaki insanların bırakmış olduğu artıkları yiyerek buranın temizliğine de katkıda bulunmaktadırlar.

1966 yılından önce yani Dilek yarımadası milli park ilan edilmeden önce, yöre halkının artık işine pek yaramayan hayvanları, milli park sahasına salmaları neticesinde burada doğal olmayan popülasyon olarak, yılkı hayvanların sayısı oldukça artmıştır. Bu hayvanların başlıcaları at ve ineklerdir. Özellikle milli parkın insan girişine yasaklanan bölümlerinde (özellikle Dipburun yarımadasında) yaşam sürmektedirler. Ayrıca yarımada üzerinde yaban domuzu, karakulak, vaşak, çakal ve sırtlan gibi yabani hayvanlar da yaşamaktadır.

Dilek yarımadası faunası, sadece karasal canlılardan ibaret değildir. Milli parkı çevreleyen denizlerde birçok balık türü ve çok sayıda diğer deniz canlıları bulunmaktadır.

Ayrıca Dilek yarımadası kıyılarının temiz olması ve Sisam adası ile arasında bir boğazın bulunması, deniz memelerini de buraya çekmektedir. Bunların başlıcaları, yunus balıkları ve Akdeniz foklarıdır.

Milli park sahasında hem ormanlık arazilerin hem de düzlük ve sulak alanların bulunması, buradaki kuş sayısını artırmıştır. Zaten 1994 yılında Büyük Menderes deltasının kıyı kesiminin milli park kapsamına alınmasının başlıca sebebi, buradaki zengin kuş popülasyonlarının varlığıdır. Bu sahanın Milli Park alanına dahil edilmesi sadece su kuşlarının değil aynı zamanda çok sayıda yerleşik ve göçmen kuşa ev sahipliği yapmasını sağlamıştır. Yine buraya gelen su kuşlarının önemli bir kısmının burada kuluçkaya yatması, bu sahanın ülkemizin diğer sulak alanlarına kıyasla önemini artıran bir durumdur.

Dilek yarımadası; 28 çeşit memeli, 27 çeşit sürüngen ve çok sayıda canlıya ev sahipliği yapmaktadır. Dünyanın en nadir deniz memelerinden biri olarak gösterilen Akdeniz foku da bu kıyılarda yaşamaktadır.

Milli parkın Büyük Menderes deltası bölümü, uluslararası öneme sahip A sınıfı sulak alan olarak kabul edilmekte ve barındırdığı biyolojik çeşitlilikten, nesli tehlike altında olan canlılardan ve endemik türlerden dolayı ulusal ve uluslararası düzeyde koruma altında bulunmaktadır.

Bu yüzden Büyük Menderes Deltası’nın kapsadığı alan, birinci derece doğal sit alanı (A sınıfı sulak alan), Karine ve Eski Doğanbey köyü kentsel sit alanı, Panionion ve Thebai antik kentleri, Lade adası, Fener tepe, Hagios Antonios Manastırı ve Zeus Mağarası ise arkeolojik sit alanlanı olarak kabul edilmiştir.

Bu saha, uluslararası Ramsar (özellikle su kuşlarını korunması antlaşması), Bern (Avrupa yaban hayatı ve doğal yaşam alanlarının korunması sözleşmesi), Barselona konvansiyonu (Akdeniz’in kirlilikten korunması için anlaşma) ile Rio sözleşmeleri (biyolojik çeşitlilik sözleşmesi) tarafından da korunmaktadır.