Kalasto
Katumajärvi on melko hyvä kalavesi. Yleisimmät kalalajit ovat ahven ja särki, jotka muodostavat noin puolet kalakannasta. Seuraavaksi yleisimmät kalalajit ovat lahna, kiiski, salakka ja hauki. Muikun määrä on vähentynyt. Katumajärveen on istutettu vuoden 1995 jälkeen mm. karppeja, kirjolohta, siikaa, kuhaa sekä joki- ja täplärapuja. Kalojen raskasmetalli- ja PCB-pitoisuudet sekä radioaktiivisuus ovat alhaisia, eivätkä rajoita kalojen käyttöä ravinnoksi.
Kokemäenjoen Vesistön Vesiensuojeluyhdistys ry on tutkinut syksyllä 2010 mm. Katumajärven haukien ja ahvenien radioaktiivisuuspitoisuuksia. Tulokset olivat hyvät. Ahvenkilon becquerel (Bg) pitoisuus oli 56 Bg/kg ja haukikilon <50 Bg/kg. Luonnontuotteiden Bg-pitoisuus ei saa ylittää 600 Bg/kg. Yhteenveto valmistuu 2011 ja siitä vastaa Evira.
Linnusto
Järven tuntuman lintulajistoon kuuluu myös nuolihaukka. Ruununmyllyjoki- ja Kutalanjokivarressa elää runsaasti yölaulajia, esim. satakieli, luhtakerttunen ja harvinainen viitasirkkalintu. Lisäksi talvehtimassa on ajoittain havaittu koskikara (Jutila 2007).
Nisäkkäät
Katumajärven rannoilla lentelevät vesi- ja viiksisiipat sekä pohjanlepakot, ja Ruununmyllyltä on löytynyt myös harvinaista ripsisiippaa.Rannoilla viihyvät pienpedot kuten kettu ja supikoira.
Vesikasvillisuus
Katumajärvellä on tehty vesikasvillisuuskartoitukset vuosina 1989 (Metsälä 1989) ja 2003 (osana JÄRKI-hanketta, Jutila &Kouvo 2006). Kartoitukset on tehty maastotyönä ilmakuvausta apuna käyttäen.
Katumajärven kaakkois- ja luoteispäitä luonnehtivat hiesuvaltaiset rannat kortteikkoineen ja ruovikoineen. Järven keskivaiheilla on kalliorantoja, joiden kohdalla kasvillisuusvyöhykkeet ovat kapeimmillaan. Moreenirantoja on siellä täällä ympäri järven. Katumajärven yleisimmät ilmaversolajit ovat järvikorte ja järviruoko. Kelluslehtisistä runsaimpia ovat ulpukka ja vesitatar. Sarojen, vesitattaren ja isosorsimon määrä näyttäisi kasvaneen verrattuna aikaisempiin vuosiin.
Rehevöitymistä kuvaavaa lajistoa ovat ilmaversoista kauniskukkainen sarjarimpi, kapeaosmankäämi ja haarapalpakko sekä kellulehtisistä pystykeiholehti ja uposkasveista karvalehti ja pitkälehtivita. Katumajärven vesikasvistoon kuuluvat mm. isolumme, katkeravesirikko, rantaleinikki jne. Runsastunutta tulokaslajistoa ovat vesirutto ja isosorsimo. Rannoilla viihtyvät mm. isokierto, purolitukka ja rohtoraunioyrtti. Amerikasta maahamme tuotu tulokaslaji isosorsimo ja levinnyt myös Katumajärvelle. Se on löytynyt kasvirekisterin mukaan jo v. 1970 Katumajärveltä.
(Lähde: Heli Jutila & Anniina Simola, JÄRKI-hanke 2005)
Honkalanrannan luonnonsuojelualue
Katumajärven pohjoispäässä oleva Honkalanrannan luonnonsuojelualue on viehättämä rauhan tyyssija lähellä Hämeenlinnan keskustaa. Alueella laiduntavat lampaat. Kohteeseen on helppo tutustua pitkospolkua myöten. Tiedotustaulut ja luontopolku antavat informaatiota. Lintutornista voi ihailla Katumajärveä ja bongata lintuja. Laavulla voi levähtää ja nuotiopaikalla nauttia eväistä.