Bảo tàng sinh vật biển trên đảo cù lao Chàm là tên gọi quen thuộc của ngư dân trên đảo. Ban đầu những ngư dân ở đây chỉ muốn lưu giữ lại mẫu, hình ảnh các loài cá biển, loài san hô, rùa… để dạy cho con cháu cách đánh bắt sao cho vừa thu được nguồn lợi từ biển vừa giữ gìn nguồn giống cho mai sau. Dần dần đảo cù lao Chàm tìm được thêm nhiều giống cá mới nên bảo tàng đã được hình thành, thu hút nhiều khách du lịch khám phá.
Bảo tàng nằm ngay sát ven đảo và cũng là điểm đến đầu tiên du khách sẽ ghé thăm khi đáp xuồng. Trong bảo tàng lưu giữ hàng trăm loại cá với nhiều hình thù khác nhau nhiều người chưa bao giờ được nhìn thấy. Thậm chí, hình dáng và tên gọi làm nhiều người có liên tưởng đến quái thú, nhưng thực chất đều là những loài cá quý, có loài chỉ sống tập trung ở vùng biển Đà Nẵng, Quảng Nam, Phú Yên. Như cá mú là loài cá rất quen thuộc, nhưng có nhiều giống với kích thước khác nhau từ khoảng 50-60cm có thể dài đến 2m, trọng lượng 4-10kg nhưng cũng có con trưởng thành nặng hàng chục kg. Hiện nay loài cá này khá phổ biến ở ngoài khơi cù lao Chàm.
Cá chình biển có hình thù khá đặc biệt và sinh sống trong các hang hốc dưới biển. Loài cá được nhiều du khách tò mò nhất tại bảo tàng là cá chình biển. Đây là loài động vật săn mồi có hình dạng khá kỳ lạ. Cá chình biển sống ở vùng nước nông, thích ẩn mình dưới đáy biển hoặc ẩn mình ở các hang, hốc sâu. Chúng có thể dài đến vài mét, có nhiều răng sắc nhọn, da trơn, lốm đốm như mình con báo gấm. Chúng rất thích ăn các loại cá con và tôm và thường sống đơn lẻ, khi bắt cá chình biển nếu không cẩn thận sẽ bị nó cắn hoặc làm bị thương.
Còn với cá chình cát, kích thước nhỏ hơn hẳn, lớp da trắng, mồm nhọn và thường sinh sống ở vùng nước biển nông hơn nên ngư dân dễ bắt được hơn so với cá chình biển. Còn nhiều loài cá khác như cá dũa, cá đuối, cá ghì, cá mặt quỷ, cá lạc… đều có mẫu trưng bày trong bảo tàng, thể hiện sự phong phú và truyền thống đánh bắt cá lâu đời của ngư dân đảo. Ngoài ra, trong bảo tàng còn trưng bày nhiều vật dụng đi biển của ngư dân từ xưa như ghe, thuyền thúng, áo tơi... giúp du khách hiểu hơn về văn hóa đời sống của dân biển cù lao Chàm.
Mẫu vật rùa biển cù lao Chàm. Ngoài các loài cá, bảo tàng sinh vật biển cù laoChàm còn lưu giữ nhiều mẫu vật khác như tôm, cua, rùa, san hô biển… Đáng chú ý là mẫu vật rùa biển có tuổi đời hơn trăm năm còn nguyên vẹn kích thước được trưng bày. Hiện nay rùa biển ít được tìm thấy ven đảo cù lao Chàm, một phần do lượng khách du lịch đông, các bãi cát bị lấn chiếm nên rùa biển có xu hướng đi sang sinh sống, đẻ trứng tại những hòn đảo ít người gần đó.
Trên đảo cù lao Chàm còn có 4 cây di sản đã được công nhận. Đó là 3 cây ngô đồng đỏ tại dốc suối Tình, thôn Bãi Làng; cây đa ở sườn Đông, hòn Lao; cây Kén, cây Nánh ở miếu tổ nghề yến, thôn Bãi Hương. Trong đó, cây đa 600 năm tuổi có 1 thân chính và 6 thân phụ bao quanh, vừa là trụ đỡ thân cây vừa tạo cho tán cây có vẻ đẹp cổ kính, đẹp mắt. 3 cây ngô đồng đỏ có hoa màu đỏ rất đẹp và có tuổi từ 150-250 năm, còn cây Kén và cây Nánh có tuổi chừng 200 năm cho hoa màu tím như bằng lăng.
Đảo cù lao Chàm cũng là nơi đất lành chim đậu, từ xa xưa ngư dân trên đảo đã biết nuôi chim yến. Vì vậy, nước yến là một đặc sản từ thiên nhiên ban tặng cho cù lao Chàm. Hiện trên đảo có ngôi miếu thờ tổ nghề yến mà người dân trong đất liền vẫn thường ra đây dâng lễ, giỗ tổ. Theo đại diện Khu bảo tồn biển cù lao Chàm, từ nhiều năm nay ngư dân trên đảo được tập huấn làm mô hình du lịch cộng đồng, nói không với túi nilon, rác thải nhựa và bảo tồn đa dạng sinh học. Mỗi ngày đảo cù lao Chàm chỉ tiếp tối đa 3.000 khách. Vì vậy, môi trường sinh thái trên đảo cù lao Chàm rất trong lành, chuỗi điểm du lịch Bảo tàng sinh vật biển, chùa Hải Tạng, giếng cổ Chăm-pa, 4 cây di sản và miếu tổ nghề yến không chỉ giúp người dân có nguồn thu từ dịch vụ du lịch, mà còn là báu vật đa dạng sinh học và điểm tựa tâm linh cho ngư dân trên đảo hôm nay và ngàn đời sau.
Để di chuyển từ đất liền ra đảo cù lao Chàm, du khách thường đi xuồng máy mất khoảng 25 phút. Các chuyến xuồng đều do lực lượng bộ đội sắp xếp, và chỉ được xuất bến khi điều kiện thời tiết đảm bảo. Ngoài ra, du khách có thể lựa chọn đi bằng thuyền gỗ của ngư dân và sẽ mất hơn 2 giờ. Dịch vụ lặn ngắm san hô là dịch vụ được nhiều du khách ưa thích nhất vì có thể tận mắt chứng kiến các rạn san hô đẹp như trong tranh đáy biển cù lao Chàm.
