Im Jahr 2005 beschließt der Kreisumweltausschuss, den Mühlenberg als Naturschutzgebiet auszuweisen. Seit dem Jahr 2007 steht das Gelände nun unter Naturschutz.
Das 5 ha große Gebiet ist Teil der so genannten Kames von Krankenhagen-Möllenbeck, einer eiszeitlichen, hügeligen Aufschüttung aus Sanden und Kiesen, entstanden durch das Abschmelzen großer Eisblöcke am Rand der ehemaligen Gletscher. Aus diesen nährstoffarmen Sedimenten haben sich sandige Braunerden entwickelt, so dass der Mühlenberg heute von Sand-Magerrasen, Ruderalfluren, lückigen Birken-Eichenwäldern und deren Übergangsstadien mosaikartig bewachsen ist. Eine floristische Besonderheit ist das Vorkommen des Berg-Sandglöckchens (Jasione montana), einer Charakterart sandiger oder felsiger Magerstandorte.
Die Sand-Magerrasen des Mühlenbergs gehören zu den am weitesten südlich gelegenen in Norddeutschland. Ihnen kommt somit eine überregionale Bedeutung zu.
Das Entwicklungspotenzial des Gebietes wird vom Ausschuss als hoch eingestuft. Außerdem handelt es sich hier um ein prägendes Landschaftselement am Westrand von Möllenbeck.
Der höchste Punkt des Gebietes liegt bei 113 m über Normalnull (NN) und fällt zum Norden auf 100 m NN ab.
Als Schutzzweck dienen Erhaltung, Pflege und Entwicklung von Sandmagerrasen. Es sollen sowohl die charakteristische Bodengestalt als auch die Geländestruktur erhalten bleiben.