Alue sijaitsee Vuosaaressa, Vartiokylänlahden itärannalla ja koostuu kahdesta erillisestä osa-alueesta.
Alue koostuu vaihtelevista ja monipuolisista luontotyypeistä, joista suurin osa on varttuneita havupuuvaltaisia lehtomaisia ja tuoreita kankaita. Kuivemmat metsät ovat pääosin vanhoja kuivahkoja kankaita. Suuri osuus metsistä on kalliopohjaista.
Luonnonsuojelualueen eteläosassa on laajahko kuvio kosteaa keskiravinteista lehtoa.
Metsät ovat laajalti puustoltaan edustavia ja luonnontilaisen kaltaisia. Huomionarvoisia
ovat myös useat metsää halkovat, suhteellisen luonnontilaiset norot.
Luonnonsuojelualueella tavataan uhanalaisia puustoisia ja avoimia suoluontotyyppejä: erittäin uhanalaisia lehtokorpia ja boreaalisia piensoita, ja on havaittu myös Suomessa puutteellisesti tunnettu luontotyyppi (esiintymä koivuluhdasta). Alueen avoimia kallioita luonnehtii tavanomaista voimakkaampi ravinteisuus. Luonnonsuojelualueelta on havaittu kaksi avointa laakeaa kalkkikalliota, joka on valtakunnallisesti erittäin uhanalainen luontotyyppi.
Alueella esiintyy useita muinaisrantakivikoita. Niistä edustavin ja poikkeuksellisen näyttävä sijaitsee pohjoisella osa-alueella. Melko kookkaat siirto- ja rapaumalohkareet ovat yleisiä koko alueella.
Alueella kasvaa huomionarvoisia putkilokasveja, kuten valtakunnallisesti silmälläpidettävä ja alueellisesti uhanalainen hentosara ja alueellisesti uhanalainen korpisara. Luonnonsuojelualueella kasvaa lisäksi useita Helsingissä uhanalaisiksi, silmälläpidettäviksi tai muuten huomionarvoisiksi arvioituja kasvilajeja, joista harvinaisimpia ovat hirssisara ja harmaapoimulehti. Alueella on myös erittäin merkittävä kääpälajisto.
Meri-Rastilan luonnonsuojelualue on tärkeä myös linnustolle. Arvokkaimpia pesimälajeja ovat mm. silmälläpidettävä kanahaukka ja närhi sekä erittäin uhanalaiset tervapääsky ja viherpeippo.
Lepakkolajeista on havaintoja pohjanlepakosta, viiksisiipoista, vesisiipasta ja pikkulepakosta.
Alue täyttää Etelä-Suomen metsien monimuotoisuuden toimintaohjelman (METSO) valintaperusteet luontotyyppien monimuotoisuudelle merkittävien lehdot, kangasmetsät, suot sekä kalliometsät osalta.