Расположен на правобережье реки Мокша, в восточной части Окско-Клязминской низины. Большая часть площади заповедника занята лесами. Распространены подтаежные светлохвойные леса; 56% лесопокрытой площади приходится на сосняки (лишайниковые, зеленомошные, остепненные, плауновые). На болотах развиты сосняки пушицево-сфагновые. В лишайниковых борах встречаются сосны, возраст которых достигает 350 лет. Распространены также смешанные леса: сосново-липовые, сосново-дубовые. Встречаются небольшие участки ельников. Сложные еловые леса приурочены к долинам рек. Значительные площади заняты березняками, есть липовые и дубовые насаждения, осинники. Разнообразны заливные луга поймы. Во флоре отмечено свыше 1000 видов сосудистых растений, в том числе редкие - лунник оживающий, башмачок настоящий, водяной орех плавающий (чилим) и др. В фауне сочетаются представители широколиственных лесов, тайги и степи. Обитают лось, бурый медведь, рысь, волк, лесная куница, барсук, выдра. Реакклиматизирован бобр. Завезены марал, пятнистый олень, европейская косуля, зубр. Расселился кабан. Объект особой охраны - выхухоль, внесенная в Красную книгу МСОП и РСФСР. Среди птиц обычны тетерев, рябчик, разнообразны совы, регулярно встречаются серая цапля, малая и большая выпи, гнездится серый журавль. Из редких птиц регулярно отмечаются орлан-белохвост, беркут, ранее гнездился черный аист. Ихтиофауна насчитывает 29 видов: обычны карповые (карась, красноперка), окуневые (окунь, ерш), вьюн, сом. Редки - стерлядь, судак, голавль.