Заказник предназначен для сохранения и восстановления экологического баланса природного комплекса озер Большой и Малый Тамбукан и прилегающих к ним территорий с присущим им растительным и животным миром. Профиль заказника - комплексный.
Котловина по берегам озер засажена лесом из сосны крымской, ясеня обыкновенного, вяза мелколиственного, акации белой, клена остролистного, шелковицы, абрикоса, алычи, бирючины обыкновенной.
Заказник является местом гнездования птиц, а также местом отдыха птиц на пути их миграции.
Животный мир заказника типичен для лесостепи, в том числе белоголовый сип, черный гриф (занесен в Красную книгу Российской Федерации), коростель, филин, полевой жаворонок, перепел, серая куропатка, черный коршун, озерная чайка, полевой лунь.
Особенность озер Большой и Малый Тамбукан - в наличии уникального Тамбуканского месторождения лечебных грязей, которые относятся к типу иловых, сульфидных высокоминерализованных и являются продуктом распада микроорганизмов, обладают ценными лечебными свойствами. Вода озер богата сернокислыми солями, относящимися к типу глауберовых. Летом вдоль береговой линии образуется белый налет солей.
Фауну водоемов составляют дафнии, бокоплавы, некоторые виды моллюсков. Встречаются заросли осоки, рупии, солероса; на дне озер - сине-зеленые водоросли и толстый войлок из отмерших растительных организмов.
Озера питаются атмосферными осадками и подземными минерализованными водами.