Podstawą walorów przyrodniczych gminy są osobliwości florystyczne i faunistyczne.
Na terenie gminy znajduje się 26 miejsc grupowego występowania 105 gatunków rzadkich regionalnie roślin naczyniowych, w tym 13 chronionych i 3 gatunków górskich. Miejsca te koncentrują się w częściach gminy, które są trudniej dostępne (zalesione i zakrzewione wąwozy na gruntach Chruśliny, podmokła dolina Wyżnicy, strefa krawędziowa doliny Wisły), albo znajdują się pod słabszą presją rolnictwa (wierzchowina położona na południe od doliny Wyżnicy). Do najbardziej interesujących zbiorowiska ciepłolubne, wśród której jest wiele gatunków rzadkich i chronionych.. Roślinność kserotermiczna zajmuje zbocza i grzbiety wąwozów lessowych, w strefie nadwiślańskiej od Popowa i Nieszawy po Kolonię Kaliszany, silnie nasłonecznione. Murawy napiaskowe spotyka się na śródleśnych wydmach. Zbiorowiska rzadkich gatunków roślinności wodnej i bagiennej występują w starorzeczach Wisły, na stawach w Mazanowie i na małych fragmentach w pozostałych dolinach rzek. Strefę międzywala Wisły zajmują zarośla wierzbowe, tzw. wikliniska.
O ile jednak osobliwości florystyczne posiadają rangę lokalną i regionalną, to znaczenie walorów faunistycznych posiada wymiar europejski. Wynika to z roli doliny Wisły jako ponadeuropejskiego korytarza ekologicznego - głównego w Europie Środkowej szlaku migracji wielu gatunków ptaków. Pomimo dużego obszaru intensywnych upraw drzew i krzewów owocowych narażonych na presję chemiczną, to duże zróżnicowanie środowiskowe gminy sprawia, że świat zwierzęcy jest różnorodny i obfitujący w gatunki rzadkie i chronione. Interesująca pod względem faunistycznym jest zlewnia Potoku Wrzelowieckiego. Rozmaitość siedlisk sprawa, że fauna (szczególnie świat owadów) dorównuje walorami głównemu kompleksowi Wrzelowieckiego Parku Krajobrazowego. Jeszcze bardziej urozmaicona jest fauna strefy doliny Wyżnicy, czemu sprzyja drobnoprzestrzenna struktura ekologiczna doliny i jej bezpośredniego otoczenia, liczne siedliska wilgotne i stawy.
Wyspy i obrzeża koryta rzeki to biotopy rzadkich gatunków ptaków wodno-błotnych. Z kolei łąki i pastwiska na gruntach Nieszawy to żerowiska dla wielu gatunków owadów (zwłaszcza motyli i trzmieli). Najcenniejsza jest jednak fauna doliny Wisły, należą do niej:
- położone w korycie Wisły tzw. Wyspy Kaliszańskie, stanowiące biotop cennych gatunków ptaków wodno-błotnych,
- gęsto zakrzewione miejsca w strefie pobrzeży i krawędzi, stanowiące biotop wielu gatunków ptaków zimujących, przelotnych i zaroślowych,
- łąki nadwiślańskie, będące żerowiskiem dla wielu bogatych liczebnie i gatunkowo zoocenoz.
Zwracają również uwagę stawy w Mazanowie - miejsce bytowania ok. 30 gatunków ptaków wodno-błotnych.

Walory przyrodnicze i krajobrazowe

Gmina Józefów nad Wisłą ze względu na wybitne zasoby przyrodnicze i walory krajobrazowe oraz położenie, zajmuje wysoką pozycję w europejskich i krajowych systemach przyrodniczych i programach ochrony środowiska (NATURA 2000, ECONET PL, CORINE). Gmina znajduje się w obrębie obszaru węzłowego pod nazwą Obszar Środkowej Wisły, zasoby biotyczne międzywala Wisły oraz jego wartość przyrodnicza spowodowała, że obszar ten został zaliczony do ostoi przyrody o znaczeniu europejskim, sama dolina Wisły odgrywa kluczową rolę w migracji gatunków jako transregionalny korytarz ekologiczny. Prawie 84% powierzchni gminy (11,9 tys. ha) znajduje się w obszarach objętych prawną ochroną. Zachodnia część gminy - ok. 12% obszaru znajduje się na terenie Wrzelowieckiego Parku Krajobrazowego, dalsze 29% powierzchni gminy leży w otulinie tego parku, południowa część gminy - ok. 43% powierzchni zajmuje Kraśnicki Obszar Chronionego Krajobrazu. W strefie Wisły projektuje się utworzenie dwóch kolejnych parków krajobrazowych. Na obszarze gminy także zakłada się poszerzenie form ochrony przyrody, m.in. przez nadanie statusu rezerwatów przyrody: pod nazwą "Chruślina" (rezerwat krajobrazowo- florystyczno-leśny) oraz rezerwat faunistyczny o nazwie "Wyspy Kaliszańskie", statusu użytku ekologicznego dla komplesku stawów w Mazanowie, statusu stanowiska dokumentacyjnego pod nazwą "Piotrawin"dla kamieniołomu w zboczu doliny Wisły. Węzłowe położenie gminy w układzie przyrodniczym, liczne walory florystyczne i faunistyczne oraz krajobrazowe sprawia, że gmina należy do jednej z najbardziej atrakcyjnych w regionie do rozwoju turystyki i rekreacji. Zachowanie i wykorzystanie tych potencjałów sprawia, że ochrona środowiska stanowi priorytet w działaniach gminy.