Il lago è in realtà uno stagno costiero salmastro, relitto di un antico lago, oggi collegato con il mare attraverso un canale parzialmente artificiale, che viene aperto secondo le esigenze di gestione; lo specchio d’acqua ha una superficie di circa 140 ettari e una profondità media di 1 m. Il bacino è alimentato dalle acque dei tre maggiori canali di bonifica che si distribuiscono nell’area compresa tra il Chiarone, Ansedonia e il lago artificiale di San Floriano. La Riserva raccoglie tutti gli ambienti naturali tipici della Maremma. A cominciare dal litorale che si estende ancora integro per 12 chilometri con la vegetazione pioniera caratteristica della spiaggia sabbiosa. Subito a ridosso s’innalza la duna o tombolo ricoperta da una fascia a macchia mediterranea che consolida il terreno e che ripara dal vento di mare il lembo residuo della foresta sempreverde mediterranea. La vegetazione palustre in gran parte a canneto circonda lo stagno retrodunale; a ponente del lago, dalle acque salmastre e la cui salinità varia sensibilmente a seconda delle stagioni, si estendono ampi prati temporaneamente allagati e, a ridosso della fascia palustre, estesi campi coltivati e pascoli, suddivisi dai canali di raccolta delle acque. Il lago di Burano raccoglie la più alta biodiversità tra ambienti simili di tutto il Mediterraneo. Di particolare rilevanza naturalistica e paesaggistica è il sistema Duna-Spiaggia; il tombolo formatosi con le sabbie vulcaniche ricche di magnetite, appare grigio antracite, ricoperto da esemplari secolari di ginepro (Juniperus oxycedrus macrocarpa e Juniperus phoenicea turbinata), quercia da sughero, mirto, fillirea, lentisco, alaterno. Sul tombolo si profila l’austera sagoma della Torre di Buranaccio, (XVI sec.), che rientrava nel circuito delle torri di avvistamento e segnalazione, dislocate lungo la costa, da Talamone al confine con lo Stato Pontificio. La spiaggia ancora nella sua naturale bellezza per oltre 10 Km è ricoperta da vegetazione spontanea, e bellissimi tronchi portati dal mare.