Beim Gelände des Alten Flugplatzes handelt es sich um ein weitgehend ebenes Sandgebiet der Karlsruher Hardt, bestehend aus kiesigem Grobsand. Im Nordosten werden die Niederterrassensedimente von einer Binnendüne sowie einer Flugsanddecke aus Mittelsand überdeckt.
Die Geschichte des Alten Flugplatzes ist durch überwiegend militärische Nutzung geprägt, um 1820 erscheint er erstmals als "Großer Exercierplatz" in den Plänen der Stadt Karlsruhe; seit Anfang des 20. Jahrhunderts bis zum Abzug der amerikanischen Streitkräfte wurde das Gelände in unterschiedlicher Intensität als Militärflugplatz genutzt.
Zur Offenhaltung wurden die Flächen sehr unregelmäßig gemäht oder beweidet, im Nordteil erfolgten immer wieder Bodenumlagerungen; da Bodenverbesserungsmaßnahmen nie stattgefunden haben, blieben die von Natur aus nährstoffarmen Verhältnisse bis heute erhalten.
Die nur extensive Bewirtschaftung führte in Kombination mit Nährstoffarmut und Trockenheit zu einem Lebensraumkomplex, wie er in vergleichbarer Charakteristik und Größe in der gesamten nördlichen Oberrheinebene nur noch an sehr wenigen Stellen vorkommt, teilweise sogar einzigartig ist.
Auf dem Alten Flugplatz spielen Biotoptypen des Heide- und Extensivgrünlandes eine entscheidende Rolle. Besonders im Süden des Gebietes finden wir ausgedehnte Magerrasen der bodensauren Standorte. Sand-, Mager- und Borstgrasrasen beherbergen etliche im Naturraum gefährdete Pflanzen- und Tierarten.
Die weiten, zum Teil schütteren Grasflächen, in Verbindung mit einzelnen, unterschiedlich strukturierten Gehölzen sind hochwertige Habitate zahlreicher seltener und gefährdeter Brutvogelarten; für Zugvögel haben die ausgedehnten Offenlandflächen höchste Bedeutung.
Sehr bemerkenswert ist beispielsweise die Stechimmenfauna des Alten Flugplatzes, die großteils eng an Trockenstandorte gebunden ist.