Кызыл-Агачский заповедник — это заповедник с ярко выраженным направленным режимом. Он создавался в целях охраны водоплавающих птиц, и это остается его основной задачей и в настоящее время. Кроме того, водоемы заповедника представляют собой крупнейшие на Юго-Восточном Каспии места нерестилищ многих ценных промысловых видов рыб.

Каспийская коренная ихтиофауна бедна по сравнению с настоящими морями. Основу ее составляют автохтонные третичные реликты, доля которых — более 50% всех видов. Кроме них здесь есть вселенцы из северных морей (лосось, белорыбица), группа атлантических рыб (атерина, морская игла, колюшка, бычки), а также 24 вида пресноводного происхождения.

Из 74 видов рыб, обитающих в Каспии, 54 встречаются в Большом и Малом Кызыл-Агачских заливах. В Малом заливе отсутствуют морские виды и ряд проходных (сельди, бычки, кефаль, осетровые, атерина и другие.), а в Большом — пресноводные (линь, густера, шиповка и др.). В Большом заливе обычны белуга, севрюга, осетр, кефаль, изредка встречаются шип, каспийский лосось, обитают также различные сельди, два вида пузанков. Из 12 видов карповых здесь наиболее обычен сазан, реже встречается южнокаспийский жерех (хашам). В Лопатинском разливе и Калиновском лимане обитают рыбы, заходящие на нерест из Большого залива; это преимущественно кутум, вобла, сазан, шемая и рыбец. Мелководные, хорошо прогреваемые водоемы заповедника играют важную роль в сохранении и воспроизводстве рыбных запасов Южного Каспия. Большой залив к тому же является нагульной площадью не только местных рыб, но и рыб куринского происхождения. Сюда же инкубационный цех Малого Кызыл-Агачского рыбхоза ежегодно выпускает до 50 млн. личинок кутума.



В настоящее время в результате продолжительной эксплуатации водоемов нерестово-выростными хозяйствами их состояние ухудшилось. Водоемы не заливаются водой до проектных отметок, а глубина их недостаточна из-за мощных иловых отложений. Мелководность водоемов в свою очередь способствует их сильному зарастанию тростником, который покрывает до 60% акватории. Все это ухудшает условия нереста, нагула молоди и развития кормовой базы рыб.

Здесь, на мощном пролетном пути по западному побережью Каспия, кормятся и зимуют огромные стаи перелетных птиц. Уток и лебедей привлекают богатые подводной растительностью и моллюсками мелководья, в полупустыне кормятся стаи гусей и стрепетов. Мягкий климат позволяет благополучно перезимовать сотням тысяч птиц, но раз в 6—8 лет наступает тяжелая зима. Заливы сковывает лед, на землю ложится толстый слой снега. Корма становятся недоступными, и не успевшие улететь на юг истощенные птицы гибнут в большом числе.

Все исследователи, посещавшие район заповедника, писали о несметном скоплении птиц зимой. Первая попытка оценить количество зимующих здесь птиц в конкретных цифрах была сделана А. Я. Тугариновым и Е. В. Козловой-Пушкаревой. Только на одном участке побережья они насчитали 500 тыс. речных уток. В те годы водоплавающие птицы зимовали не только на территории заповедника, но и на обширных пространствах Кура-Араксинской и Ленкоранской низменностей. Численность речных уток в 1938—1939 гг. Г. А. Успенский оценивал в 3,5—4 млн. птиц.