Заповедник создан для сохранения ландшафтов центральной части южного склона Главного Кавказского хребта. Он складывается из двух участков, расстояние между которыми около 1 км. Топчинский участок расположен на высоте 830—2150 м над уровнем моря. Его полная длина 22,5 км, ширина 7,76 км, площадь 6879 га.

Галинджинский участок находится в восточной части Алазано-Агричайской долины, на высоте 635 — 655 м, и охраняет главным образом естественные леса из дуба каштанолистного. Длина участка 2,4 км, ширина 0,85 км, площадь 189 га.

Речную сеть заповедника формируют притоки Геокчая. Они имеют два периода максимального стока — весной и осенью и два периода минимального стока — зимой и летом, в притоках в изобилии водится радужная форель, а как известно уха из форели является царским блюдом. До организации заповедника эта территория была заказником, созданным в июле 1969 г. на площади 3968 га. В июне 1981 г. восточная часть заказника была превращена в заповедник с присоединением к нему Галинджинского участка. Общая площадь заповедника 5778 га, а прилегающего к нему заказника — 34 190 га. 5021 га (86,9%) заповедной территории занимает лес, 235 га — субальпийские луга. Центральная усадьба заповедника находится в городе Исмаиллы.



Рельеф Топчинского участка горный, хребты и долины меридионального направления чередуются с плоскогорьями. С повышением абсолютной высоты местности друг друга сменяют отложения четвертичного, третичного, мелового и юрского периодов. На Галинджинском участке преобладают четвертичные отложения вместе с третичными терригенными и карбонатными толщами.

Данные о климате на территории заповедника относятся в основном к нижней полосе лесного пояса. Средне-годичная температура воздуха 10°. Средняя температура в июле 22,6°, в январе —0,7°. Абсолютный температурный максимум 38°, минимум —22°. Первые заморозки в среднем бывают 13 ноября, последние — 4 апреля. Годовое количество осадков в нижней части заповедника 810 мм, в верхней — 1000 мм. Весной и осенью выпадает почти одинаковое количество осадков (240—250 мм), превосходящее более чем в 1,5 раза количество осадков летнего (170 мм) и зимнего (150 мм) сезонов. Снежный покров держится 40—60 дней в году, его толщина 10—50 см.