Rezervatas plyti 400 kv. km Karšuvos girioje, Karšuvos žemumoje, kuri susiformavo traukiantis ledynui. Tuomet ji buvo apsemta seklaus prieledyninio baseino ir apnešta senovinės Nemuno deltos nuosėdomis - smėliais. Poledynmečiu žemesnės vietos užpelkėjo, o sausesnėse vėjas supustė smėlio kopų masyvus. Šalia rezervato yra Kaskalnio geomorfologinis draustinis, kuriame saugomos aukščiausios žemyninės kopos Lietuvoje.

 

Pelkės užima apie 60% rezervato teritorijos. Artoji, dar vadinama Didžiaja plyne - 1072 ha ploto sudėtingos konfiguracijos pelkinis masyvas, kuriame didžiausią plotą sudaro aukštapelkė, nors nemaži tarpinio tipo bei žemapelkių plotai. Vidutinis Artosios durpių klodo storis 3,6 m, o didžiausias siekia 9,8 m. Vietomis po durpe dar slūgso iki 4 m sapropelio sluoksnis. Rytinėje rezervato dalyje yra 455 ha ploto Gličio pelkė su didžiausiu rezervate 19 ha Gličio ežeru. Dvi nedidelės 43 ir 57 ha ploto aukštapelkės telkšo pietvakariniame rezervato pakraštyje prie Sakalinės kaimo.

 

Viešvilės rezervato pagrindinė "ašis” – Viešvilės upelis (ilgis 21,4 km, rezervatu teka 15 km). Tai vienas natūraliausių nesureguliuotų upelių, kurio bemaž visas baseinas išsidėstęs miškingoje teritorijoje. Viešvilės ištakos - Artosios šiaurėje telkšantis 6 ha Buveinių ežerėlis. Aukštupyje 6,5 km ji lėtai vingiuoja vien pelkėmis. Vidurupyje, papildoma iš gausių šaltinių, suformuotu nedideliu slėniuku kerta kopomis nusėta smėlingą lygumą. Deja, tuoj už rezervato ribos yra pastatytos dvi užtvankos, kurios sustabdo natūralią tėkmę bei užtveria kelią praeivėms žuvims.

 

Pelkės pasižymi didele tipų įvairove. Esama ir atvirų, ir retmiškiais bei miškais apaugusių aukštapelkių, tarpinio tipo pelkių ir žemapelkių. Vyraujantys pelkėse medynai: gailiniai pušynai (aukštapelkėse), viksviniai ir nemoraliniai juodalksnynai bei beržynai (žemapelkėse). Praeityje pelkės nebuvo sausinamos, todėl išsaugojo pirmykštį natūralumą. Čia nemažai išlikusių retųjų augalų. Dauguma nykstančių augalų, tokių kaip: pelkinė uolaskėlė (Saxifraga hirculus), dvilapis purvuolis (Liparis loeselii), nariuotoji ilgalūpė (Collarorhiza trifida), randami atvirose ir pusiau atvirose tarpinio tipo pelkėse. Raistų pakraščiais, senuose juodalksnių ir eglių medynuose puikų prieglobstį randa daugelis nykstančių grybų, kerpių ir samanų rūšių. Daugelis jų retos visoje Europoje ir rastos pirmą kartą Lietuvoje.

 

Išskirtinė Viešvilės rezervato savybė – didelis viso gamtinio komplekso mozaikiškumas. Netgi praeidamas nedidelį atstumą gali pamatyti plačią gamą įvairių pelkių, medynų, vandens telkinių, pievučių ir laukymių.

 

Rezervate sutinkamos retosios sengirėms būdingos vabalų rūšys (šiaurinis elniaragis (Ceruchus chrysomelinus), aštuoniataškis auksavabalis (Gnorimus variabilis). Viešvilės upelyje gyvena margieji upėtakiai (Salmo truta fario), mažosios nėgės (Lampetra planeri), gausu paprastųjų kūjagalvių (Cottus gobio).

 

Miškuose sutinkami baikštieji uoksiniai (pilkoji meleta (Picus canus), baltnugaris genys (Dendrocopos leukotos) ir plėšrieji (erelis rėksnys (Aquila pamarina), lututė (Aegolius funereus) paukščiai. Pelkėse gana gausios gervės (Grus grus), pastoviai peri dirviniai sėjikai (Pluvialis apricaria). Rudenį ir pavasarį pelkių žuvinguose ežeruose apsistoja būriai migruojančių paukščių. Gūdžiuose papelkių miškuose slapstosi stambieji plėšrūnai – vilkai (Canis lupus) ir lūšys (Lynx lynx). Viešvilės upelyje nemažai bebrų (Castor fiber) užtvankų, gyvena ūdros (Lutra lutra).