Planter, fisk og bunddyr
Søby Sø er en såkaldt lobeliesø med sjældne grundskudsplanter som tvepibet lobelie og sortgrøn brasenføde. Der er dog også mange andre arter af undervandsplanter i søen. Undervandsplanterne vokser i en stor del af søen. Det er muligt, fordi vandet er så klart, at lyset ofte kan nå bunden i hele søen.
Fiskesamfundet har ændret sig i Søby Sø siden 1989. Antallet af arter er steget fra tre, aborre, gedde og ål, til syv arter ved de seneste undersøgelser, nemlig aborre, gedde, ål, skalle, suder, hork og regnløje. Især er der kommet mange flere skaller. Skallen udgør nu over en fjerdedel af fiskebestanden målt i vægt.
Der blev ved undersøgelsen i 2017 fundet 60 arter af bunddyr i søens bredzone, hvilket er et højt antal for danske søer.