Mellum ist das „Musterbeispiel“ natürlicher Entwicklung und Dynamik im Wattenmeer. Vom Menschen unbeeinflusst gestalten vor allem die Naturkräfte – Wind und Wasser – ebenso wie Mikroorganismen, Vögel und Pflanzen die Insel.
Die nie von einer Nutzung beeinträchtigte, natürlich gewachsene Salzwiese ist für wissenschaftliche Untersuchungen von unschätzbarem Wert.
Schütte und Focke stellten im Jahre 1906 auf Mellum 27 Pflanzenarten fest. Heute sind es über 200 Arten.
Das Bezeichnende dieser Pflanzenwelt ist die Ursprünglichkeit und Üppigkeit. Kein Sensenschlag greift ein, keine künstlichen Wasserläufe beeinträchtigen den natürlichen Wuchs. Diese Ursprünglichkeit finden wir auf den Außendeichsländern nicht mehr, weil dort seit langem der Mensch eingegriffen hat. Die Wahrung dieser Naturstätte muß immer eine feste Forderung des Naturfreundes und – Wissenschaftlers sein“ (Leopold 1932).
Im August 2002 wurden von Albers und Grauwinkel pilzkundliche Studien auf Mellum durchgeführt. Dabei wurden 38 verschiedene Pilzarten auf der Insel nachgewiesen. Fünf Arten sind in der Roten Liste Niedersachsen
als „gefährdet“ (Kategorie 3) eingestuft, eine weitere (Psathyrella ammophila) gilt als „stark gefährdet“ (Kategorie
2) und wird auch deutschlandweit als gefährdet geführt. Einige weitere Arten sind in Niedersachsen und teilweise auch deutschlandweit bislang nicht oder nur sehr selten nachgewiesen worden. Pleospora scrophulariae (Desm.) Höhnel wurde erstmals für Niedersachsen nachgewiesen.