La description qui suit est essentiellement tirée de l'avis site rédigé par P. GHIETTE (SPW-DEMNA) en 2001. Le site est constitué de deux plans d'eau, l'étang amont étant séparé de l'étang aval par une route asphaltée.
L'étang amont est fortement atterri et envahi par la végétation. Celle-ci est principalement constituée d'une boulaie pubescente à sphaignes. Le long de la partie d'eau encore libre de l'étang se développe une ceinture continue de laîche paniculée (Carex paniculata), espèce assez rare en Ardenne, et une roselière fragmentaire à roseau commun (Phragmites australis). Cette ceinture de végétation est attractive pour plusieurs oiseaux paludicoles, comme le foulque macroule (Fulica atra) (nid en 2001), la gallinule poule-d'eau (Gallinula chloropus), la rousserolle effarvatte (Acrocephalus scirpaceus), etc. La présence du grèbe castagneux (Tachybaptus ruficollis) est également constatée, surtout en automne et en hiver.
Dans la boulaie, outre le bouleau pubescent (Betula pubescens) et les impressionnants tapis de sphaignes (Sphagnum palustre et Sphagnum fallax), poussent diverses espèces de saules (Salix aurita, Salix x multinervis, un hybride de Salix atrocinerea), la glycérie flottante (Glyceria fluitans), la lysimaque commune (Lysimachia vulgaris), le jonc épars (Juncus effusus), la reine-des-prés (Filipendula ulmaria), l'épilobe vert foncé (Epilobium obscurum), l'épilobe hérissé (Epilobium hirsutum), l'agrostis des chiens (Agrostis canina), la baldingère (Phalaris arundinacea), le liseron des haies (Calystegia sepium), le polytric commun (Polytrichum commune), ... Dans les parties les plus atterries, on relève des espèces moins hygrophiles tels le sorbier des oiseleurs (Sorbus aucuparia), la bourdaine (Frangula alnus), le chêne pédonculé (Quercus robur), la fougère femelle (Athyrium filix-femina), la canche cespiteuse (Deschampsia cespitosa), le chèvrefeuille des bois (Lonicera periclymenum) et des ronces (Rubus sp.), ... La présence d'un buisson de cassis (Ribes nigrum) peut s'expliquer par le voisinage direct de petits de potagers.
Contrairement à l'étang amont, l'étang aval est principalement constitué d'un plan d'eau libre, traversé longitudinalement par une digue couverte de roseaux et ponctuée de quelques saules. Une partie de cet étang est bordée de roseaux et de laîches paniculées. La rive ouest de l'étang aval est occupée par un peuplement dense d'ortie dioïque (Urtica dioica) sous de grands arbres: peuplier du Canada (Populus x canadensis), frêne élevé (Fraxinus excelsior), érable plane (Acer platanoides), érable sycomore (Acer pseudoplatanus), bouleau pubescent (Betula pubescens), cerisier à grappes (Prunus padus), noisetier (Corylus avellana). Ces orties sont accompagnées d'autres herbacées, souvent indicatrices de milieux assez nitrophiles: la berce commune (Heracleum sphondylium), le gaillet gratteron (Galium aparine), la valériane officinale à rejets (Valeriana repens), la renoncule rampante (Ranunculus repens), la benoîte commune (Geum urbanum), le galéopsis tétrahit (Galeopsis tetrahit), l'épiaire des bois (Stachys sylvatica), la consoude officinale (Symphytum officinale), l'épilobe en épi (Epilobium angustifolium), l'épilobe hérissé (Epilobium hirsutum), le framboisier (Rubus idaeus), des ronces, etc.
Une route asphaltée borde directement la rive sud-est de l'étang. Celle-ci est, par conséquent, essentiellement formée d'une végétation rudérale: plantain à larges feuilles (Plantago major), pâturin annuel (Poa annua), berce commune (Heracleum sphondylium), ortie dioïque (Urtica dioica), renoncule rampante (Ranunculus repens), trèfle blanc (Trifolium repens), trèfle des prés (Trifolium pratense), dactyle vulgaire (Dactylis glomerata), ray-grass (Lolium perenne), lamier blanc (Lamium album), potentille des oies (Potentilla anserina), ... Néanmoins, il subsiste le long de cette rive une station de rubanier rameux (Sparganium erectum) et, par endroits, on trouve quelques pieds de laîche bleuâtre (Carex panicea), menthe (Mentha sp.) et baldingère (Phalaris arundinacea).
Les données sur la faune des étangs de Stavelot sont peu nombreuses et concernent surtout l'avifaune. Si certaines espèces intéressantes ont été notées en période de nidification, tels que le martin-pêcheur (Alcedo atthis), la rousserolle effarvatte (Acrocephalus scirpaceus), le grèbe castagneux (Tachybaptus ruficollis), c'est surtout durant l'hiver et au moment des migrations que le site se montre attractif pour divers canards comme le harle bièvre (Mergus merganser), le fuligule morillon (Aythya fuligula), le canard siffleur (Anas penelope), le canard chipeau (Anas strepera), mais aussi pour les rallidae dont le râle d'eau (Rallus aquaticus).