Le site de la Mer de Sable a été étudié de manière approfondie par DEPASSE et al. (1970). Bien que dèjà ancienne, cette étude a mis en évidence la présence de groupements végétaux d'une valeur patrimoniale remarquable, toujours en place actuellement. Ces auteurs y ont ainsi reconnu :
- une association pionnière des sables tourbeux acides (Rhynchosporion albae) avec Drosera intermedia, Drosera rotundifolia, Rhynchospora fusca (seule station wallonne), Lycopodiella inundata, Erica tetralix, Juncus bulbosus, Sphagnum papillosum, Sphagnum compactum ainsi que l'algue chlorophycée Zygogonium ericetorum ; ce groupement très original et rarissime en région wallonne est maintenu par la pratique de l'étrépage ;
- un groupement de lande humide à bruyère quaternée et sphaignes (Ericion tetralicis) avec Erica tetralix, Drosera rotundifolia, Juncus squarrosus, Eriophorum angustifolium, Sphagnum compactum ainsi que la mousse Gymnocolea inflata ; ce groupement est pénétré par diverses espèces comme Calluna vulgaris, Carex pilulifera, Juncus bufonius et surtout Molinia caerulea favorisé par l'incendie et le drainage ; on y observe aussi de nombreux bryophytes comme Hypnum cupressiforme var. ericetorum, Dicranum scoparium, Polytrichum commune, Pleurozium schreberi, Nardia scalaris, ...;
- une association de pelouse ouverte sur sables acides peu ou non mobiles (Thero-Airion) avec Aira praecox, Crassula tillaea, Aphanes australis, Vulpia bromoides, Carex arenaria, Spergularia rubra, Ornithopus perpusillus, Rumex acetosella subsp. acetosella var. tenuifolius, Myosotis stricta, Myosotis discolor, ... ;
- des pelouses sur sables apparentées à l'association du Corynephorion, avec Agrostis vinealis (= coarctata), Festuca filiformis, Festuca rubra subsp. rubra, etc.
- des landes à callune (Calluno-Genistetum) représentées par plusieurs faciès dont :
* la sous-association sur sables à Molinia caerulea, avec Erica tetralix, Vaccinium myrtillus, Carex pilulifera, Leucobryum glaucum, Cephalozia connivens, ...
* la sous-association sur sables remaniés à Carex arenaria, avec Luzula multiflora, Aira praecox, Pohlia nutans, Polytrichum piliferum, etc.
* une lande sur grès de Grandglise, très sèche et (à l'époque) fortement influencée par les lapins, caractérisée par Festuca filiformis, Galium saxatile, Teucrium scorodonia, Pleurozium schreberi, Racomitrium lanuginosum ;
- un groupement de lande herbeuse (Galio-Festucetum) apparentée aux nardaies, à Galium saxatile, Teucrium scorodonia, Deschampsia flexuosa, Festuca filiformis, Polygala serpyllifolia, Luzula campestris, Rumex acetosella, ...
La Mer de Sable est sillonnée de fossés de drainage (certains datant de la fin du 19ème siècle) dont la colonisation végétale dépend des caractéristiques physico-chimiques de leurs eaux. On y a observé :
- un groupement à sphaignes (Sphagnion fusci), localisé au niveau de la lande humide, dont le caractère turfigène est nettement marqué, avec une remarquable collection d'espèces: Sphagnum inundatum, Sphagnum papillosum, Sphagnum fimbriatum, Sphagnum molle, Sphagnum compactum, Sphagnum inundatum, Sphagnum subnitens, Sphagnum palustre, Sphagnum fallax, ainsi que Juncus bulbosus, Hydrocotyle vulgaris, Erica tetralix, Eriophorum angustifolium, Molinia caerulea, Drosera rotundifolia, etc. ;
- une végétation hygrophile occupant les fossés de la partie occidentale du site, aux eaux moins acides, avec Juncus effusus, Carex pseudocyperus, Carex rostrata, Carex acuta, Typha latifolia, Juncus bulbosus et les mousses Calliergonella cuspidata, Leptodictyum riparium, Warnstorfia fluitans, etc.
L'ensemble du site est cerné par des pinèdes à Pinus sylvestris, dont le sous-bois se présente sous divers faciès :
- faciès à Molinia caerulea, au niveau d'une butte d'argile yprésienne imperméable ;
- faciès à fougères, sur sol frais, avec Dryopteris dilatata, Dryopteris filix-mas, Athyrium filix-femina, Dryopteris carthusiana, ainsi que Festuca filiformis, Teucrium scorodonia, Deschampsia flexuosa, Galium saxatile, Rubus sp. ;
- faciès à Vaccinium myrtillus, renfermant aussi Calluna vulgaris, Deschampsia flexuosa, et Scleropodium purum dans la strate muscinale ;
- faciès à Carex arenaria, le long de l'ancien vicinal, où la plante se remarque par son port grêle et élancé avec des épillets distants.
On y retrouve aussi plusieurs fossés à l'eau non oxygénée, colonisés essentiellement par une flore muscinale dont Sphagnum palustre, Sphagnum girgensohnii, Plagiothecium denticulatum, Dicranella heteromalla, Calypogeia fissa, Calypogeia muelleriana, Cephalozia bicuspidata, etc. Enfin, dans les clairières apparaissant ici et là au sein de ces pinèdes, poussent diverses espèces comme Quercus robur, Sambucus nigra, Lonicera periclymenum, Maienthemum bifolium, Vaccinium myrtillus, Holcus mollis, Pteridium aquilinum, Melampyrum pratense, Hieracium umbellatum, etc.
La flore de la Mer de Sable demeure de grand intérêt mais il faut déplorer la disparition de nombreuses espèces signalées par les auteurs anciens (HOCQUART, 1814; MICHOT, 1845; CORNET, 1898; DUMORTIER, etc. ) : c'est le cas notamment d'Apium repens, Cicendia filiformis, Cladium mariscus, Corynephorus canescens, Cyperus fuscus, Erica cinerea, Genista pilosa, Gnaphalium luteoalbum, Hypericum elodes, Limosella aquatica, Littorella uniflora, Lythrum portula, Lobelia dortmania, Rhynchospora alba, Vaccinium oxycoccos.
Un étang creusé en 2004 accueille une faune intéressante comprenant plusieurs espèces rares de libellules: leste brun (Sympecma fusca), l'agrion mignon (Coenagrion scitulum), l'agrion gracieux (Coenagrion pulchellum), etc.