Bei der Annaburger Heide handelt es sich um Sandflächen mit waldbestandenen Dünenkomplexen. Im Gegensatz zur umliegenden, flachen Elbaue erreichen die relativen Höhenunterschiede hier bis zu 26 m auf einem Höhenniveau zwischen 75 und 101 m ü. NN. Charakteristische Böden sind die großflächig auftretenden Sand- und Decklehm-Gleye. Die Dünen sind mit Sand-Rankern oder gering entwickelten Sand-Braunerden bedeckt.
Die Annaburger Heide wird vorwiegend militärisch als Truppenübungsplatz und forstwirtschaftlich genutzt. Ackerbau- und Grünlandnutzung spielen dagegen nur eine untergeordnete Rolle.
Schutzgebietsflächen finden sich mit dem LSG "Tiergarten Annaburg" nur zu einem kleinen Teil auf Sachsen-Anhaltiner Gebiet. Großflächiger ist das im Südosten der Annaburger Heide (auf Sächsischem Gebiet) gelegene NSG "Gohrischheide und Elbniederterrasse Zeithain". Eine besondere naturschutzfachliche Bedeutung besitzen die Altarme der Elster. Neben selten gewordenen Teich- und Uferschlammpflanzen bietet die gut entwickelte Weichholzaue auch dem Elbebiber einen optimalen Lebensraum.