作为我国最大的内陆湖泊湿地生态系统之一，洞庭湖湿地具有极为重要的生态功能和经济价值，它具有持续地提供食物、原材料和水资源的潜力，并在防洪抗旱、保护生物多样性以及旅游休闲等方面发挥着重要作用，给人类带来了巨大的经济效益、生态效益和社会效益。洞庭湖湿地的生态功能主要表现在：

①流域水资源方面。由于洞庭湖具有强大的蓄水功能，这一生态系统巨大的蓄水能力对于调节河川径流，拦截地表径流，控制洪水具有巨大的作用。进入洞庭湖的泥沙，一部分自城陵矶输出进入长江，另一部分则淤积在东、南、西洞庭湖及湖区洪道内。洞庭湖在今后相当长的一段时间里，尽管入湖泥沙量在减少，但输出的泥沙仍将小于入湖来沙，全湖处于淤积状态。由于泥沙淤积作用，西洞庭湖区水情已发生了比东、南洞庭湖更为明显的恶化，最高洪峰水位多次创录新高，同时西洞庭湖区的泥沙输移特性也已发生变化，输出比逐渐增大，今后洞庭湖的主要淤积部位将在南洞庭湖继而向东洞庭湖发展。三峡水库兴建后，将会对洞庭湖的出流出沙和防洪渡汛产生不利影响。洞庭湖的调蓄量在年内随水位的升高而变小。在相同的出湖水位条件下，洞庭湖调蓄量的变化呈增大的趋势。年内变化是由于湖容和下游过水断面面积及出流综合作用的结果。在相同下游水位及入湖流量条件下，洞庭湖调蓄量增大，将受到湖区淤积、围垦和下游河道淤积的综合影响。其中，下游河道淤积作用最大，围垦次之，湖区淤积最小。前者所起的是正作用，后两者起的负作用。洞庭湖的淤积、湖区的围垦、下游河道的淤积将影响调蓄量的变化。一种观点认为由于湖泊的消亡与萎缩，降低了调蓄能力，使本应由湖泊调蓄的那部分水量也因此涌入河道，加大了防洪压力，引起水位抬高。这些研究工作主要是分析洞庭湖湖容的年际变化，从湖容的减小方面推论，得到洞庭湖调蓄能力降低的结论，将调蓄能力的变化归结为洞庭湖区淤积和围垦的影响。但洞庭湖的调蓄作用不同于一般水库的调蓄，属于自然调蓄。除湖泊容积外，下游河道严重淤积引起的出湖流量减小等因素对其也有重要影响。

②调节气候：这一作用不仅表现在其巨大的蒸散数量可以增加空气的湿度，而且表现在可降低空气温度，从而减弱大气强烈的变化。

③改善空气质量：因其可接受大量的CO₂,并释放大量的氧气，因此在全球碳氧平衡中起重要作用；同时还可以吸附尘埃所携带的病菌等有害微生物，因而可以起到改善空气质量的作用。

④物种基因库：这一生态系统因具有水体生态系统向陆地生态系统过渡的性质和功能，因此具有生物多样性富集的特点，在保护生物多样性及物种基因库中具有特殊的意义。洞庭湖独特的水情动态和环境条件，繁衍了极其丰富的生物多样性，蕴藏着极其珍贵的物种基因，作为以保护具有全球意义的珍稀候鸟栖息地为主要目标的湿地，已被列入重要的《国际湿地名录》。湖区目前共有一级保护物种20种，一级保护动物13种，但历经江湖关系沧桑变迁，特别是近半个多世纪来的人类活动干扰，湖泊生态环境日益恶化，生物多样性明显下降。其中，中华鲟、中华秋沙鸭、白鹤、白颧、白鳍豚已到了濒临灭绝的边缘，洄游性、半洄游性鱼类的种群数量明显减少。洞庭湖生物种类繁多，生物资源丰富。浮游藻类有98属，其中蓝藻门15属，占15.3%；隐藻门2属，占2%；金藻门2属，占2%；甲藻门4属，占4.1%；硅藻门29属，占30%；裸藻门2属，占2%；绿藻门45属，占45%。浮游动物90种，其中轮虫(Rotifera)67种，枝角类(Cladocera)16种，桡足类(Copepoda)7种。分布比较广泛的有轮虫类中的旋轮虫，枝角类中的长肢秀体溞和象鼻溞，桡足类中的广布中剑水蚤（张玺等，1965）。底栖动物种类较多，目前已发现底栖动物共67种（陆强国等，1985）。其中环节动物20种，软体动物44种，节肢动物3种。洞庭湖鱼类资源丰富，种类组成较多（唐家汉，1979）。现有鱼类104种，隶属12目22科。其中鲤科鱼类占主导地位，计有59种，且多属经济鱼类；鮠科鱼类7种；鳅科鱼类7种；鮨科鱼类6种；银鱼科鱼类3种；其余各科鱼类22种，且每科均不超过3种（朱松泉，1995）。洞庭湖区哺乳动物有20科，34种，白暨豚(Lioptes vexillifer)和江豚(Neophocaena asiaeorientalis)主要分布在东洞庭湖。啮齿动物主要有东方田鼠（Microtus fortis）、小家鼠（Mus musculus）、褐家鼠（Rattus norvegicus）、社鼠（Niviventer confucianus）、针毛鼠（Rattus fulvescens）、黑线姬鼠（Apodemus agrarius）、黄胸鼠（Rattus flavipectus）、黄毛鼠（Rattus losea）、巢鼠（(Micromys minutus)）。爬行动物有8科，共29种，分别是：龟科（Testudinidae）5种、鳖科（Trionychidae）1种、壁虎科（Gekkonidae）1种、石龙子科（Scincidae）2种、蜥蜴科（Lacertidae）1种、游蛇科（Colubridae）13种、眼镜蛇科（Elapidae）2种、蝰科（Viperidae）4种。洞庭湖水生高等植物种类十分丰富，已记录的有168种，隶属43科，94属。按其生态类型，可分为4类：湿生植物计有79种，挺水植物44种浮叶植物12种，沉水植物23种漂浮植物10种（何业勤，1963；彭德纯1986）。植物区系丰富，野生植物和已经归化用于农林业生产的栽培植物（不包括花草花水等）种类873种，隶属于492属159科，其中种子植物851种，474属144科。种子植物中，以壳斗科、樟科、冬青科、山茶科、芸香科、山矾科、蝶形花科、禾本科、菊科、莎草科、大戟科、蔷微科、眼子菜科、睡莲科、松科、杉科在区系中占有显著的地位。区系中含有一些比较古老的科、属、种。从湖沼——洲滩，再从丘陵岗地的下部——上部，植被成带分布。从湖沼洲滩的低处往高处依次出现沉水植物群落、浮水植物群落、挺水植物群落、湿生前革和苔草群落、湿生荻群落、湿生的落叶阔叶林群落。从丘陵岗地的下部依次出现中生常绿阔叶林群落、中生常绿落叶阔叶林群落、中生灌丛或草地等类型的植被带。

⑤重要水禽的气息地与繁殖地：洞庭湖现有水、涉禽类62种，隶属7目14科（关贯勋，1963；沈猷慧，1960；桂小杰，1988；刘齐德，1992），其中冬候鸟43种，占鸟类总种数的69.3%；夏候鸟12种，占19.3%；留鸟3种，占4.8%；旅鸟4种，占6.5%。其中，有13种为珍贵稀有鸟类，属国家一级保护的有10种，白鹳（Ciconia ciconia）、黑鹳（C. Nigra）、大鸨（Otis tarda）、白鹤（G. leucogeranus）、白头鹤（G. monacha）等；属于国家二级重点保护的有27种，白枕鹤（G. vipio）、灰鹤（Grus grus）、白额雁（A. albifroms）、白琵鹭（Platalea leucorodia）、小天鹅（Cygnus columbianus）等。⑥重要的旅游资源：洞庭湖湿地生态系统以其自然景观及独特的植物、动物种类，宜人的气候、美丽的景色而具有欣赏、娱乐的功能，从而使其成为重要的旅游资源。