La réserve est constituée d'une importante forêt alluviale, de secteurs en tresses où la rivière divague naturellement sur ses bancs de graviers, de prairies à orchidées et de résurgences phréatiques. Ce site Natura 2000 est particulièrement riche au niveau de la faune et de la flore.
Superficie : 346 ha
Statut(s) : Site Natura 2000
Secteur correspondant à la Drôme médiane, la plaine de Vercheny et d'Aurel est une vaste zone naturelle en tresses où la ramière est bien développée
C'est une zone importante pour la reproduction des oiseaux, avec de nombreux sites de nidification sur les bancs de graviers propices pour le petit gravelot et le chevalier guignette.
Superficie : 160 ha
Statut(s) : Aucun
Milieu diversifié et étendu, la confluence Drôme-Bez est un des sites majeurs du bassin de la Drôme amont avec une partie de lit en tresses bien conservée et des sources phréatiques.
Hormis l'aspect espace naturel sensible du site, c'est une des rares zones d'expansion de crue d'importance du bassin versant.
Superficie : 150 ha
Statut(s) : Site Natura 2000
Ces deux sites sont emblématiques du haut bassin de la Drôme, situés en amont de Luc-en-Diois.
Le nom de la Plaine du Lac provient de la création d'un lac (long de 5 km) suite à l'éboulement d'une assise du Pic de Lure qui obstrua le cours de la Drôme au lieu-dit « le Claps » en 1442. Ce chaos de blocs de calcaire perdurera jusqu'en 1837 (percement de la roche au « Saut de la Drôme »), libérant un espace très important, exploité aujourd'hui en terres agricoles fertilisées par le limon déposé
Superficie : 475 ha située sur la commune de Luc-en-Diois (site du Claps)
Statut(s) : Le site du Claps est classé depuis 2004 (Arrêté Préfectoral)
Ce marais est la plus grande zone humide du bassin versant de la Drôme et du département.
C'est le dernier vestige du grand Lac créé accidentellement en 1442, suite à un éboulement au saut de la Drôme.
Le service ENS du Département a mis en place un plan de gestion sur le site avec, notamment, l'utilisation d'ovins et d'équins pour le pâturage.
Le marais des Bouligons est accessible au grand public par un sentier d'interprétation
Superficie : 19 ha
Statut(s) : Site Natura 2000 et Espace Naturel Sensible (ENS)
C'est la zone humide la plus haute sur le bassin versant (1187 m), elle se situe à proximité des sources de la Drôme et est constituée de plusieurs mares entourées de prairies humides.
Ce site est géré par la pratique de l'écopâturage qui ralentit l'embroussaillement et le boisement des versants.
Superficie : 11 ha
Statut(s) : Site Natura 2000 et Espace Naturel Sensible
Environ un quart du bassin versant est couvert par le Parc Naturel Régional (PNR) du Vercors. Dans cette zone il y a de nombreux sites Natura 2000 composés de pelouses, habitats rocheux, landes ou encore de pelouses à Orchidées. Des milieux naturels sont également à visiter comme les Gorges d'Omblèze, la cascade de la Druise, le Cirque d'Archiane ou encore les Gorges des Gats.
Une partie de la réserve nationale des Hauts-Plateaux du Vercors se situe dans le bassin versant de la Drôme sur les communes de Treschenu-Creyers, Châtillon en Diois, Laval d'Aix et Romeyer.
Cette réserve nationale est marquée par une alternance d'alpages et de forêts. Elle possède la plus grande forêt de pins à crochets des alpes calcaires et une flore riche de quelques 738 espèces. La vie animale est discrète mais foisonnante.
Statut(s) : Réserve naturelle nationale, Site Natura 2000