Рельеф государственного природного заказника представлен долиной реки Стрельны и пологой слабоволнистой озерно-ледниковой равниной с абсолютными отметками 120 - 130 метров. В северо-западной части государственного природного заказника в пределах долины реки Сухоны рельеф имеет грядово-холмистый характер. Глубина эрозионного вреза рек здесь достигает 50 - 60 метров. Многочисленные ручьи разрезают водораздельную поверхность, и она местами приобретает увалистый облик, придавая дополнительную выразительность пейзажу.
В крутых обрывистых берегах обнажаются известняки, мергели и глины пермской системы.
Русло реки Стрельны в пределах государственного природного заказника очень извилистое (меандрирующее). Ширина меандрового пояса достигает 4 - 5 километров. Дно реки Стрельны песчаное и каменистое. Выделяются две надпойменные террасы высотой 3 - 5 метров и 10 - 12 метров.
Отложения представлены яркими, кирпично-красными терригенными песчаниками и глинистыми породами, переслаивающимися со светлыми карбонатными породами, мергелями и известняками. Из растений, занесенных в Красную книгу области, встречаются реброплодник уральский, белокопытник холодный, марьянник гребенчатый и коротконожка перистая. На территории государственного природного заказника зарегистрировано 64 вида птиц. На реке обычны речные крачки; каменистые берега заселяют перевозчик, алый зуек и белая трясогузка; заросли кустарников - славка садовая и камышевка садовая. Повсеместно лесные сообщества заселяют буроголовая гаичка, большая синица, иволга, серая ворона, сойка, сорока, лесная завирушка, пищуха, серая мухоловка. Из хищных птиц зарегистрирован только чеглок.