A védett terület Gávavencsellőtől Tiszatelekig a Tisza mindkét oldali hullámterét magába foglalja, 1973-ban nyilvánították védetté, majd 1990-ben a gávavencsellői ártérrel bővítették. A természetvédelmi oltalom alatt álló terület jelenleg 1.263 ha.

A védett terület teljes egészében a Tisza hullámterében helyezkedik el, így hidrológiai viszonyait is ez a tény határozza meg. Legfőbb természetvédelmi feladata és célkitűzése a Tisza szabályozása után kialakult, és gátak közé szorult hullámtérre korlátozódott másodlagosan kialakult természetes, illetve természetközeli élőhelyek és élővilág, valamint egyéb természeti értékeknek (vízfolyások, holtágak) megőrzése.

A Felső-Tiszavidékre alapvetően a kontinentális, ezen belül a mérsékelten meleg és a mérsékelten száraz, D-en a száraz klíma a jellemző. A hullámtérben a vegetáció árnyékoló és a vizek hűtő hatása miatt a felmelegedés lassúbb és kisebb mértékű, mint a környező nyílt területeken. Ugyanakkor a kisugárzás is kisebb mértékű, ezért a hullámtéri területek mikroklimatikus hőingása kiegyenlítettebb. A területen észlelhető évi napsütés összege 1920-1940 óra, a hőmérséklet évi átlaga 9,5-9,6 oC, a régió évi csapadékösszege 550-580 mm (ami a 80-as év végén és a 90-es évek elején 10-30 %-kal is az átlag alatt maradt). A nyári félévben 330 -340 mm-nyi eső valószínű.

A természetvédelmi terület a gátak közé szorított Tisza hullámterében gyakran elöntött területek fűz, nyár ligeterdőit, a partmenti bokorfüzeseket illetve a magasabb térszínen még szórványosan fellelhető keményfás tölgy-kőris-szil ligeterdőket, valamint ezek őshonos cserjéit, lágyszárú növényeit, továbbá a sással, kákával szegélyezett holtágakat, s azok gazdag hínárvegetációját hivatott megőrizni. Ez utóbbiak legjelentősebb faja a sulyom és a fehér tündérrózsa. Hasonló módon megőrzendők a még megmaradt ártéri rétek és mocsárrétek.

A Magyar Nemzeti Biodiverzitás Monitorozó Program (MNBMP) folyamatának kipróbálása során 1996-ban az országos 5x5 km-es mintaterületről, melyet itt jelöltek ki, 371 edényes növényfaj került leírásra. Közülük 15 áll természetvédelmi oltalom alatt. Kiemelhető a tömeges tiszaparti margitvirág és a nyári tőzike. Említést érdemel a debreceni torma, a mocsári lednek, vagy a kígyónyelv, a kétlevelű sarkvirág, az erdei borkóró és a békakonty. A tündérfátyol és a rucaöröm a már említett hínárvegetációt színesíti.

Zoológiai értékei közül kiemelkedik a tiszavirág illetve több védett szitakötőfaj előfordulása, ilyen a lápi acsa, a feketelábú szitakötő vagy a sárgás szitakötő. Az ártér erdeiben 82 madárfaj költ. Kiemelkedő értékként kell említeni a vencsellői gémtelepet szürkegémeivel, és a keményfaligetben költő fekete gólyát, vagy Európa egyik legnagyobb partifecske telepét. Az erdők által körülhatárolt nedves gyepek, kaszálók ritkasága a haris, míg a fogoly a régió gyakoribb fészkelője. Emlősök közül említést érdemel a vidra, melynek létszáma csökken, és a vadmacska, amely alkalmanként figyelhető meg.