Das Naturschutzgebiet „Neuendorfer Wiek und Insel Beuchel“ liegt im europäischen Flora-Fauna-Habitat-Gebiet „Nordrügensche Boddenlandschaft“ (DE 1446-302) und im europäischen Vogelschutzgebiet „Binnenbodden von Rügen“ (SPA Nr. 26, DE 1446-401). Das Naturschutzgebiet hat eine Größe von 540 ha; davon sind etwa 429 ha Wasserflächen. Es umfasst die Neuendorfer Wiek mit einem Teil der angrenzenden Brackwasserröhrichte, Salzrasen und Magerrasen sowie die Insel Beuchel. Der Schutzzweck besteht im Erhalt eines charakteristischen und repräsentativen Ausschnitts der Nordrügenschen Boddenkette, der zahlreichen seltene und bedrohte Biotoptypen aufweist sowie als Lebensraum einer reichen Fischfauna und diverser Brut- und Rastvögel gilt.

Im Nordteil der Wiek liegt die seit 1940 als Naturschutzgebiet ausgewiesene Seevogelinsel Beuchel. Die Insel ist wichtiger Teil eines Netzwerkes von Küstenvogelbrutgebieten und beherbergt für mindestens 18 Seevogelarten wichtige Brutvorkommen. Besonders hervorzuheben sind Brandseeschwalbe, Flussseeschwalbe, Schwarzkopfmöwe, die aufgrund ihrer europaweiten Gefährdung durch die europäische Vogelschutzrichtlinie geschützt sind.

Typisch für das Naturschutzgebiet sind Spülsäumen, Brackwasserröhrichte, Salzwiesen und Steilküsten. Im Osten des Gebietes finden sich Sandmagerrasen mit Filzkräutern oder Dillenius-Ehrenpreis.

Die Insel Beuchel ist ein wichtiger Brutplatz zahlreicher Vogelarten, wie Enten, Gänse, Schwäne, Säger, Limikolen, Möwen sowie Fluss- und Brandseeschwalbe.

Die Neuendorfer Wiek schützt die Insel vor Störungen und ist ebenfalls von großer Bedeutung als Brutgebiet für weitere Arten wie zum Beispiel Haubentaucher, Blessralle, Tafelente, Rohrweihe, Teichrohrsänger, Bart- und Beutelmeise. Im Herbst und Frühjahr nutzen Rastvögel die Flächen als Rast-, Ruhe- und Nahrungsraum mit zum Teil Tausenden Individuen. Seeadler, Kranich und Fischotter kommen im Gebiet vor. Der Fischfauna dient das Naturschutzgebiet als Reproduktionsraum.

Das Gebiet entstand durch die letzten Eisvorstöße der Weichseleiszeit. Oser finden sich nördlich von Zessin. Die am Ufer liegenden Flächen werden seit Jahrhunderten als Salzwiesen extensiv genutzt. Durch die fehlenden Deiche kam es zu periodischen Überflutungen. Die südliche Neuendorfer Wiek wurde gegen Ende des 19. Jahrhunderts eingedeicht und mittels zweier Windschöpfwerke entwässert.

In den mit Schilf bestandenen Uferbereichen erfolgte in den Wintermonaten Schilfwerbung. Auf den Wasserflächen wird seit Jahrhunderten Reusenfischerei betrieben. Der Oszug wurde bis in die 1950er Jahre mit Schafen und Pferden beweidet und bis 1990 als Ackerfläche genutzt.