Розташований цей заповідник у дельті Килійського рукава другої 41 за розміром європейської річки - Дунаю, де її води, закінчивши свій марафон по Європі, зустрічаються з Чорним морем. Вік дельти у контактній зоні річки і моря дуже молодий - не перевищує 200 років, а в частині вище проти течії він збільшується і становить 400 років. Згідно з Рамсарською конвенцією, вся територія заповідника віднесена до водно-болотних угідь міжнародного значення як місце існування водоплавних і навколоводних птахін. Це наймолодша суша Європи, що виникла природним шляхом. Дельта, а зокрема її приморська смуга, відзначається особливою динамічністю і, що дуже важливо, мозаїчністю. Тому саме тут сконцентроване найбільше в заповіднику біорізноманіття. Це край озер, проток, рукавів, боліт, островів і царства неполоханих птахів, неповторний витвір природи в самому центрі Європи.
Дунайський біосферний заповідник було створено згідно з Указом Президента України в 1998 році на базі заповідника "Дунайські плавні". До цього часу це була Дунайська філія Чорноморського заповідника площею 7758 га. Сьогодні загальна площа його становить 46 403 га, з них 6890 га займає акваторія.
Заповідна дельта має вирівняний низинний рельєф, на тлі якого вирізняються приморський та прирічковий вали, а також Жебриянська гряда. Вся дельта порізана рукавами, каналами, протоками, має численні озера, єрики, кути. До заповідника входить і низка островів, найбільші з яких Єрмаків, Кубанський, Анкудинів, Полуденний, Стамбульський. Дельта складена алювіальними відкладами піску з прошарками мулу. Більша частина її вкрита шаром води 30-50 см.
Основним різноманіттям територіальних комплексів екосистем заповідника є: Жебриянської гряди, літоралі плавнів та водойм. Грунти в плавнях болотні, рідше лучні або солончакові, на Приморському пасмі -слабозадерновані піщані. Клімат помірно континентальний з м'якою зимою та жарким літом. Середня температура січня - 1 °С, липня + 24 °С. Зима з частими відлигами і нестійким сніговим покривом, який лежить у січні близько ЗО днів. Середньорічна кількість опадів становить 370 мм.
Рослинний світ, як і тваринний, напрочуд своєрідний і багатий, вражають самобутність природи, населення, нетрадиційні форми культури землеробства, скотарства, використання природних ресурсів.
Флора заповідника налічує 950 видів судинних рослин, помітну частину яких становлять псамофітні вузьколокальні і більш поширені півні причорноморські ендеми та більш молоді за віком субендеми -всього 57 видів. Це, зокрема, жовтозілля дніпровське, козельці дніпровські, українські, громовик дніпровський, маренка щетиниста, ковила дніпровська, верблюдка українська та інші з псамофітної групи. З водних поширені три види водяного горіха , а з солончакових - кермек дунайський, содник високий тощо. Трохи більшу групу становлять рідкісні та регіональні рідкісні види. Всього їх 66, з них до Червоної книги України занесено 14, а до Європейського червоного списку - 3. Переважають види псамофітної, водної та болотної груп, а саме: коруч-ки болотна та широколиста, зозулинець болотний, меч-трава болотна, альдрованда пухирчаста, сальвінія плаваюча, водяний горіх, ковила дніпровська, гвоздика бессарабська, золотобородник цикадовий. Крім ендемічних та рідкісних у дельті росте багато широкоареальних видів, котрі протягом вегетаційного періоду утворюють барвисті аспекти: зелено-жовтий навесні від великих квіток півника болотного та зелено-жовтих суцвіть молочаю болотного; біло-рожевий улітку від плетухи звичайної та валеріани і бузково-рожевий в кінці літа від квітів алтеї лікарської, козлятника лікарського, плакуна верболистого та чистецю болотного; восени це білий аспект від красивих і тендітних квітів коро-лиці пізньої. Загалом панівним, найпоширенішим видом плавнів дель- т ти є очерет, що може рости в різних екологічних умовах - від зволожених пісків і солончаків до вербових лісів. Під пологом очерету звичайно панує осока гостровидна, з 8 видів рогозу дуже поширені вузьколистий та широколистий, котрі полюбляють мілководдя з мулистими грунтами.
Альго- та мінофлора вивчені ще недостатньо. Можна лише стверджувати, що вони представлені не менш як кількомастами видів.
Рослинний покрив дельти Дунаю з висоти польоту має вигляд суцільного зеленого моря очерету з плямами озер і стрічками водотоків, уздовж русла яких зазвичай тягнуться вузькі смуги біловербових лісів з очеретом або канарковою травою в травостої та заростей верби тритичинкової. В угрупованнях очерету у другому ярусі домінує осока гостролиста, яка на більш глибоких місцях випадає з травостою. У таких умовах очерет формує чисті угруповання. Постійними супутниками його є чистець болотний, плакун перболистий, живокіст лікарський, м'ята водяна, плетуха звичайна тощо. Мепііт поширені угруповання очерету з рогозом вузько- або широколистим. Останні часто, але на незначних площах формують і чисті угруповання., Значно різноманітнішими угрупованнями представлена водна рослинність, її утворюють чисті або в різних співвідношеннях між собою уіт»уповання з переважанням водяного горіха, латаття білого, глечиків жовтих, кушніру темно-зеленого, рдесників пронизанолистого, гребінчастого, вузлуватого, стрілолиста стрілолистого, різака водяного, алоеподібного, цаііікелії болотної. Галофітна рослинність представлена угрупованнями, в яких домінують солонець європейський, курай содовий, содник простертий та інші. На Жабриянській гряді серед штучних лісів із сосни кримської ще збереглися незначні ділянки степів із осоки колхідської з численними псамофітними видами і ефедрою двоколосковою на верхівках горбів. У Зелену книгу України занесено три різні угруповання.
Тваринний світ Дунайського біосферного заповідника налічує нині понад 5 тис. видів. За чисельністю переважають комахи - до 4,5 тис. видів, серед яких 36 видів з 8 рядів занесено до Червоної книги України та Європейського червоного списку. Це жук-самітник, бражник про-зерпіна, ліометонум звичайний, ктир гігантський, стрічкарка блакитна.
