Лебяжьи острова состоят из шести отдельных островков, вытянувшихся вдоль залива на 8 километров. Наибольший из островов группы – четвертый, его длина составляет примерно 3,5 километра, а ширина порядка 350 метров.
Вокруг заповедника установлены границы охранной зону, поэтому нелегально сюда не проникнуть, ни с земли, ни с воды.
Образовались острова в результате наноса ракушек и песка, поэтому вид, а главное количество островов со временем может изменяться. Над поверхностью воды почти все острова возвышаются одинаково – на 1-2 метра. Теплые воды и обилие пищи привлекают сюда огромное количество птиц, в основном водоплавающих. Здесь проживают 320 видов пернатых: серебристые чайки, чайки-хохотуньи, черноголовые хохотуны, белые и серые цапли, пеликаны, кулики, фламинго и другие. Но больше всего Лебяжьи острова гордятся лебедями-шипунами. В теплое время здесь их одновременно может быть до 600 особей.
Кроме птиц, в этом орнитологическом заповеднике обрели защиту обитающие в Черном море дельфины – белобочки и афалины, а также морские свиньи, белый хорь и большой тушканчик. Обитают на Лебяжьих островах и рептилии – желтобрюхий полоз, степная гадюка, и, конечно, множество рыб, в частности редкий лосось черноморский и прочие.