La Isla de Malpelo, alberga las más importantes formaciones coralinas del Pacífico colombiano, junto a gran cantidad de animales marinos asociados, como estrellas de mar (dos endémicas), peces ángel, morenas, mantarrayas, tiburones ballena y escuelas de tiburón martillo.

La naturaleza volcánica del archipiélago y ciertos procesos erosivos han creado paisajes submarinos espectaculares, donde se pueden realizar actividades de buceo recreativo y educativo por los alrededores del Santuario.