Необычный для Санкт-Петербурга и его окрестностей лесной массив со значительным участием широколиственных древесных пород, в том числе старовозрастных дубов и естественного дубового подроста. Прилегающая к заказнику акватория — одно из наиболее значительных мест сезонных стоянок перелетных птиц в Невской губе.

Первая особо охраняемая природная территория в Санкт-Петербурге. Заказник занимает большую часть Лахтинского болота и акваторию залива Лахтинский Разлив. На территории заказника представлены типичные приморские ландшафты, до основания Петербурга занимавшие значительные площади в прибрежной части Невской губы.

Возвышенность, сложенная двумя крупными крутосклонными холмами — горой Вороньей и горой Ореховой. Холмы покрыты широколиственным лесом, не свойственным территории Санкт-Петербурга и характерным для более южных широт. Абсолютная высота Ореховой горы равна 176 метрам — это высшая точка Санкт-Петербурга.

Участок характерных природных комплексов северного побережья Финского залива — песчаных пляжей и невысоких дюн с псаммофитной растительностью, еловых, елово-сосновых и черноольховых лесных сообществ. Интересной особенностью фауны памятника природы является большое количество крупных муравейников — гнезд северного лесного муравья.

Участок побережья Финского залива с черноольховыми лесами, ивовыми сообществами и тростниковыми зарослями — фрагмент типичных приморских ландшафтов, в прошлом широко распространенных по берегам Невской губы. Территория памятника природы примыкает к государственному комплексу «Дворец конгрессов», ее посещение возможно только по специальным разрешениям.

Ландшафтный парк, созданный в первой половине XIX века на месте естественного лесного массива и частично сохранивший первоначальную планировку и характер растительности. Природный комплекс памятника природы представлен южнотаежными и неморальными лесными сообществами, участками лугов, низинных болот и прибрежными тростниковыми зарослями. С 1920 года в парке располагаются естественнонаучные лаборатории Санкт-Петербургского государственного университета.

Расположен в бассейне реки Гладышевки на территории двух субъектов России — Санкт-Петербурга и Ленинградской области. Реки, протекающие в границах заказника, — единственные в Санкт-Петербурге, в которых обитает моллюск жемчужница европейская, занесенный в Красную книгу России. Растительность заказника представлена разновозрастными сосняками, сохранились участки зрелых ельников.

Массив типичных для Карельского перешейка таежных лесов. В растительном покрове заказника преобладают сосновые и еловые леса, небольшую площадь занимают мелколиственные лесные сообщества. Территория характеризуется широким развитием водно-ледниковых форм рельефа — камовых холмов и гряд, термокарстовых котловин.

Сестрорецкое болото – ненарушенная и никогда не подвергавшаяся осушению крупнейшая болотная система Санкт-Петербурга. В границах заказника располагается обширное верховое болото с низинными и переходными окраинами, не подвергавшееся осушению, и северная часть водохранилища Сестрорецкий Разлив. Мелководья Разлива и впадающих в него рек имеют большое значение как место скоплений водоплавающих и околоводных птиц в период миграций.

Небольшой пруд, образовавшийся на месте огромного гранитного валуна — Гром-камня, извлеченного из земли в 1769 году и ставшего постаментом всемирно известного памятника Петру I, «Медного всадника», одного из символов Санкт-Петербурга. Флора сосудистых растений памятника природы насчитывает более чем 150 видов, среди которых есть редкие и требующие особой охраны.

Территория памятника природы целиком включает одноименный остров, на котором располагается хорошо известный всем петербуржцам Центральный парк культуры и отдыха имени Кирова. Флора острова насчитывает более 500 видов сосудистых растений, среди которых большое количество интродуцентов из различных регионов Европы, Азии и Америки.

Занимает всю северо-западную оконечность острова Котлин. Природные комплексы заказника представлены черноольховыми и молодыми осиновыми лесами, разреженными ивняками на береговых валах и приморскими травянистыми сообществами на песчаных побережьях. Прилегающие к острову мелководья с тростниковыми и камышовыми зарослями имеют большое значение как места гнездования и миграционных стоянок птиц.

Три участка побережья Невской губы в пределах нижней террасы и склона литоринового уступа. Растительность заказника представлена в основном мелколиственными лесами и луговыми сообществами, сохранились участки старинных парков с широколиственными насаждениями. Прибрежные участки с тростниковыми и камышовыми зарослями являются местами концентрации водоплавающих и околоводных птиц на миграционных стоянках.

Каньонообразный участок долины реки Поповки с многочисленными обнажениями палеозойских горных пород — отложениями нижнего кембрия, нижнего и среднего ордовика, среднего девона, четвертичными образованиями. Территория памятника природы представляет ценность как естественный памятник геологической истории северо-запада России.

Заказник расположен в активно развивающейся части Приморского района и включает сосновые и смешанные леса Новоорловского лесопарка, созданного в 50-х годах ХХ века. Свое название лесопарк, а затем и заказник, получили от некогда расположенного здесь Орловского леса - владения графа А.Ф. Орлова-Денисова-Никитина.

Заказник состоит из двух участков, разделённых Волхонским шоссе. Участок «Лесной» включает лесной массив – бывший Шунгеровский лесопарк, созданный в 1940 году. Участок «Кикенка» включает долину р. Кикенки в её среднем течении шириной от 60 до 100 метров. Кикенка питает водные объекты парка Константиновского дворца, который расположен ниже по её течению. К особо ценным природным комплексам территории относится крупный массив сосновых лесов, ельников, смешанных и лиственных лесов, выросших за послевоенный период.

Заказник состоит из пяти участков: «Западный», «Центральный», «Северо-восточный», «Восточный», «Юго-восточный». Это крупнейший в Петербурге и хорошо сохранившийся природный массив с относительно низким уровнем антропогенного воздействия, а также самая крупная особо охраняемая территория города. В границах заказника охраняются еловые, сосновые, березовые, осиновые и смешанные леса, а также водные объекты и болота.