formacje z jałowcem, nawapienne i bazofilne murawy, skandynawskie alwary, prekambryjskie wychodnie skał wapiennych czy bruki wapienne.
Od 1880 r. wyspa jest rezerwatem przyrody, drugim najstarszym na świecie, po Parku Narodowym Yellowstone, obszarem ochrony przyrody. Po objęciu ochroną zaprzestano na wyspie wszelkich działań, w tym wypasu owiec. W konsekwencji charakterystyczne dla niej siedliska zaczęły ulegać zmianom. Zawleczone na wyspę gatunki obce rozprzestrzeniały się, m.in. wiśnia wonna (Prunus mahaleb), pojawiły się także liczne zarośla jałowca, zagrażając bogactwu rodzimej flory potrzebującej otwartych łąk. W 2006 r. obszar wyspy włączono do sieci Natura 2000. W rezerwacie rozpoczęto prace mające przywrócić przyrodzie wyspy jej wcześniejszy, otwarty charakter. Wprowadzono ponownie wypas owiec, jako element tradycyjnego wykorzystania tego terenu.
Od maja do sierpnia organizowane są rejsy z Klintehamn, zarówno na Stora Karlsö jak i na sąsiednią Lilla Karlsö.
Osadnictwo Istnieją dowody na to, że Stora Karlsö była zamieszkana od epoki kamienia, znalezione przede wszystkim w jaskini Stora Förvar na północnym brzegu wyspy. Na wyspie znajdują się liczne groby z epoki brązu, żelaza, wikingów i średniowiecza.