Планктон острова представлений кількома сотнями видiв одноклiтинних водоростей, у лiтрi морської води зустрiчаються кiлька сотень тисяч дiатомових, перидiнiєвих, зелених та евгленових водоростей, з бурих водоростей найбiльше зустрiчається цистозейра бородата (Cyctoreseira barbata). 

Бентос представлений макрофiтами: морська трава (Zostera marina), морська трава мала (Zostera noltii), рдеста гребенчата (Potamogeton restinatus), фiлофора ребриста (Phyllophora nervosa) та харовi водоростi (Characeae). Харовi водоростi утворили впродовж вiкiв знаменитий цiлющий чорний мул. Крiм того, в затоцi виявлено червонi водоростi, придатнi для виготовлення агар-агару, а на мiлководдi зустрiчається рупiя морська (Ruppia maritima) та цанiкелiя болотна (Zannichelia palustris).

Мікрофлора острова представлена 57 видами грибів, що належать до семи класiв, найбільше – 34 види – належать класу ржавчастих (Uredinales). Флора представлена 5 видами мохiв, тут росте мох брахiтецiй бiлуватий (Brachytecium albicans), мох тортула пiскова (Tortella inklinata),  а безпосередньо бiля берегiв часто зустрiчається мох фунарiя вологомiрна (Fynaria hygrometrika). З 26 видiв лишайники представленi переважно трьома видами: єпiгейними, що ростунь на пiщано-черепашкових вiдкладеннях - лишайник кладонiя (Cladonia convoluta); єпiфiтами, котрi ростуть на деревинi чагарникiв i кущiв; єпiлiтними, яких можна зустрiти на черепашках та бетонних спорудах. Із збiльшенням засолення зростає покриття лишайникiв i досягає 30-40%. На материковому узбережжi зустрiчаються солерос (Salicornia), мох брахiтецiй бiлуватий (Brachytecium albicans).

Серед судинних рослин на острові росте 499 видiв  голонасiнних i покритонасiнних, що належать до 252 родин i 72 сiмейств. З вказаних рослин 51 ендемічних видів, тобто таких видів, що зустрiчаються у межах конкретного місцезростання. 11 видiв занесенi до Червоної книги України, 4 - до Європейського червоного списку (до того ж - численнi). Тут знайдено також 7 рiдкiсних видiв орхiдних рослин, бiльшiсть яких виявилися найбiльш пiвденними в степовiй Українi. 22 види рiдкiсних судинних рослин знаходяться тут на межi зникнення. За різноманіттям рослинного світу та за кiлькiстю рiдкiсних видiв Джарилгач випереджає свого тисячолітнього супутника - Тендру. Подалi вiд берега росте полин (Artemisia santonica), а на самому узбережжi зустрiчаються солесос (Salicornia). На островi можна бачити рослини церамiя червоного (Ceramium rubrum), дазiї (Dasya), полiсiфонiї (Polisiphonia), ковили днiпровської (Stipa borysphenica), меч-трава болотяна (Cladium mariscus) та золотобородник цикадовий (Chrysopogon gryllus), занесенi до Червоної книги.

 На північному узбережжі Джарилгацької затоки домінують полин сантонiнський (Artemisia santonica) - на захiд вiд Скадовська, та полин таврiйський (Artemisia taurica) - на схiд вiд Скадовська. На пiдвищеннi переважає типчак, або костриця валiська (Festuca valesiaca), житняк гребiнчастий (Agropyron pectinatum), рiдше – ковила волосиста (Stipa capillata). Наявнiсть житняка в якостi переважаючого виду характерно тiльки для полинно-злакового степу. В прогалинах росте тонконiг бульбастий (Poa bulbosa), тюльпан Шренка (Tulipa schrenkii), мох тортула пiскова (Tortella inklinata), полин австрiйський (Artemisia austriaka), на бiльш солонцюватих ґрунтах – камфоросма (Camphorosma), на засолених ґрунтах – лишайник кладонiя (Cladonia convoluta).

З 1960 р. Скадовське лісництво висаджує на острові дерево-чагарниковi породи, з яких більш-менш прижилися i ростуть лише деякі: лох вузьколистий (Elaeagnus angustifolia), лох срiблястий (Elaeagnus argentea), тамарикс галузистий (Tamarix ramosissima), в‘яз низький (Ultus pumila), тополя чорна (Populus nigra), бiля прiсних водойм зустрiчається верба гостролиста (Salix acutifolia), подекуди зустрiчається бiла акацiя (Robinia pseudoacacia). Висаджували на острові також сосну (Pinus sysvetris), її насадження в 5 га існувало до 1978  р., коли взимку дерева були об’їдені оленями.