Государственный природный заказник находится в юго-восточной части Молого-Шекснинской низменности, испытавшей подтопление в результате заполнения Рыбинского водохранилища.
Особенности рельефа определяются положением территории на плоской озерно-аллювиальной равнине. Биогенные аккумулятивные (болотные) равнины встречаются по всей территории заказника, но наиболее крупные массивы приурочены к центральной его части, где расположено Шеломовское болото.
В связи с затрудненным стоком и плохим дренажом территории наибольшее распространение имеют сосняки сфагновые, достаточно велика доля долгомошных лесов, подчиненное значение имеют березняки и сосняки черничные. Всего во флоре заказника зарегистрирован 41 вид высших растений, четыре из которых (ирис желтый, ландыш майский, любка двулистная, пальчатокоренник пятнистый) являются редкими или довольно редкими, а один вид (касатик сибирский) занесен в Красную книгу Вологодской области.
На территории заказника обитают виды птиц, занесенные в Красную книгу Российской Федерации: скопа, орлан-белохвост, белая куропатка, серый сорокопут, большой кроншнеп. Из редких в области насекомых на болоте обитает ночной павлиний глаз.