Désigné réserve de biosphère par l'UNESCO en 1979, le site abrite l'une des colonies de reproduction de flamants roses les plus fiables des Caraïbes, avec des populations dépassant les 18 000 individus durant les mois de forte concentration. Les canaux labyrinthiques de mangrove de la réserve, formés par la rencontre de sources d'eau douce et de courants de marée, créent un écosystème saumâtre qui soutient 304 espèces d'oiseaux, trois espèces de tortues marines et la plus forte concentration de crocodiles américains d'Amérique du Nord en dehors des Everglades.
L'importance écologique de Celestún découle de sa position à l'extrémité du système de rivières souterraines du Yucatán. Les cénotes et les aquifères souterrains se déversent dans la ría, produisant des gradients de salinité qui soutiennent les forêts de mangroves rouges, les herbiers marins et les bancs d'algues riches en crustacés et mollusques dont se nourrissent les flamants roses. L'isolement de la réserve — accessible uniquement par une seule route côtière — a préservé ces zones humides à travers des siècles d'expansion des plantations de henequén qui ont drainé les régions environnantes. Aujourd'hui, les frais de conservation de 120 pesos soutiennent la surveillance de l'habitat, la protection des nids et la coopérative de bateaux qui transporte les visiteurs à travers les zones réglementées fermées à la navigation indépendante.
Une excursion d'une journée à Celestún depuis Mérida traverse l'intérieur plat du Yucatán, où le trajet de 96 kilomètres vers l'ouest depuis la capitale coloniale passe par d'anciennes terres d'hacienda aujourd'hui converties en vergers de papayes et d'agrumes. Le village qui donne son nom à la réserve, peuplé de 6 700 habitants, demeure un port de pêche actif où les lanchas partent à l'aube pour jeter les filets dans le Golfe. Les voyagistes coordonnent les départs pour coïncider avec l'ouverture de la réserve à 08h00, lorsque le calme matinal produit une eau aussi lisse qu'un miroir et que les flamants roses se nourrissent activement dans les lagunes peu profondes. Les tunnels de mangrove — canaux étroits surplombés par des racines échasses — ne restent navigables que pendant les fenêtres de marée haute, faisant du timing de départ un facteur lié aux cycles lunaires plutôt qu'à la préférence des visiteurs.
L'avifaune de la réserve s'étend au-delà des flamants roses pour inclure des spatules rosées, des ibis blancs et des aigrettes roussâtres qui nichent dans des colonies mixtes sur les îles de mangrove. Les crocodiles se prélassent sur les bancs de boue durant les mois plus frais, tandis que les pilotes de bateau identifient les individus par leurs motifs d'écailles et les membres manquants dus aux conflits territoriaux. La forêt pétrifiée — un bosquet de mangroves mortes tuées par l'onde de tempête de l'ouragan Isidore en 2002 — se dresse comme un témoignage squelettique de la vulnérabilité de l'estuaire aux cyclones tropicaux qui remodèlent périodiquement ses canaux et redistribuent les sédiments à travers le delta.