Заказник создан в целях сохранения среды обитания, воспроизводства и восстановления отдельных или нескольких, а также редких и исчезающих видов диких животных и поддержания общего экологического баланса долины реки Воронеж.

В его состав входят крупные массивы хвойных, смешанных и лиственных лесов по левобережным террасам долины реки Воронеж, обширная пойма реки Воронеж с многочисленными озерами и болотами, долины притоков рек Воронеж, Кривка, Боровица и Мешерка.

Зоологический заказник «Колодецкий» расположен в пределах Левобережного придолинно-террасового района типичной лесостепи, который характеризуется преобладанием пойменных, надпойменно-террасовых и зандровых ландшафтов, сформировавшихся в условиях типичной лесостепи Окско-Донской низменности.

По своим условиям он имеет существенное сходство с природными условиями зоологических заказников «Липецкий» и «Яманский». ООПТ занимает террасированные (пойму и три надпойменных террасы) левобережья Воронежа и на северо-западе граничит с Лесостепной провинцией Средне-Русской возвышенности.

Рельеф

Поверхность охраняемой территории имеет вид слаборасчлененной равнины, постепенно снижающейся с востока на запад - к пойме Воронежа. Абсолютные высоты в восточной части достигают 147 м, в западной (пойма Воронежа) - 96 м.

Рельефообразующими являются песчано-глинистые породы мощностью в несколько десятков метров. По генезису верхняя толща четвертичных осадков представлена флювиогляциальными, древнеаллювиальными и частично эоловыми отложениями.

Пойма Воронежа сложена слоистыми песчано-илистыми осадками. Соотношение песчаных и илистых осадков меняется в зависимости от микрорельефа поймы (прирусловые валы, понижения и т. п.). Пойма возвышается на 2-3 м над меженным уровнем, ширина поймы Воронежа составляет около 2-2,5 км.

Большая часть поверхности ООПТ приходится на надпойменные террасы. Высота первой террасы над уровнем реки 8-12 м, второй 15-20 м, третьей 35-40 м. Уступы между террасами не резкие, общая ширина террас достигает 15-20 км. Поверхность первой и второй надпойменных террас сложена песками со слаборазвитым почвенным покровом. Поверхность третьей террасы прикрыта лессовидными суглинками мощностью до 1,5-3 м. Поверхность первой и особенно второй террас характеризуется местами ясно выраженным грядово-бугристым рельефом.

Между грядами и буграми часто наблюдаются замкнутые котловины с близким к поверхности уровнем грунтовых вод. Поверхность высокой (третьей) террасы с развитыми черноземными почвами на суглинках более ровная и по характеру природных условий приближается к типичным плакорам водоразделов.

Террасы Воронежа прорезаны долинами его левобережных притоков Кривки, Мещерки и Боровицы. Балки и овраги в условиях развития водопроницаемых песков встречаются редко. В поперечном сечении они имеют характерный трапециевидный профиль. Густота долинно-балочной сети этого района составляет 0,5-0,7 км на 1 км².

Почвы

По схеме почвенного районирования Липецкой области территория заказника лежит в пределах подрайона первой и второй надпойменных террас реки Воронеж зандрово-террасового лесостепного почвенного района левобережий Дона и Воронежа Левобережного почвенного округа.

Главные особенности этого подрайона заключаются в широком распространении древнеаллювиальных и водно-ледниковых двучленных почвообразующих пород и в формировании суглинистых, супесчаных и песчаных почв. Почвенные комбинации состоят из светло-серых, серых и темно-серых лесостепных почв, серых поверхностно-глеево-элювиальных и болотных почв западин, песков равнинных задернованных, пойменных луговых и пойменно-лесных почв.

На большей части заказника (за исключением поймы рек Воронеж, Кривка, Мещерка, Боровица и котловинных понижений, расположенных среди террас) характерно развитие древнеаллювиальных отложений легкого механического состава. Большая часть их покрыта сосновыми лесами, что определяет особый характер структуры почвенного покрова, включающего главным образом пески равнинные задернованные, серые лесостепные почвы легкого и суглинистого механического состава.

Структура почвенного покрова долины реки Воронеж довольно сложна. Непосредственно к руслу реки примыкает бечевник, попеременно появляющийся то на левом, то на правом берегу. Он представлен узкими, линейно-вытянутыми контурами слабозадернованного прируслового (пляжного) песка. Это зона активного отложения грубозернистого речного аллювия. За ней следует собственно прирусловая часть поймы, имеющая волнистый рельеф; почвенный покров представлен комбинациями зернисто-слоистых и слоистых почв.

Для центральной поймы характерны комбинации пойменных слоисто-зернистых (занимают возвышенные гривы), зернистых (занимают пониженно-равнинные части поймы) и болотных (по заболоченным замкнутым понижениям) почв. В притеррасной зоне формируются аллювиальные влажно-луговые иловато-болотные почвы, а в глубоких понижениях - торфяники. Переход в надпойменную террасу плавный, причем первая и вторая надпойменные террасы реки Воронеж сложены песками и характеризуются слабым развитием почвенного покрова.

На террасах реки Воронеж в западинах с болотами переходного и верхового типов встречаются торфяно-болотные почвы.

Гидрология

Гидрологическая сеть заказника представлена реками Воронеж, Кривка, Боровица и Мещерка, пойменными озерами, прудами и болотами.

Основной водной артерией является река Воронеж (подробная характеристика режима Воронежа дана в описании зоологического заказника «Липецкий»), протяженность которой в пределах зоологического заказника «Колодецкий» составляет 18 км. Здесь река течет в широкой и неглубоко врезанной долине. Правый склон долины (не входящий в состав ООПТ) крутой, левый - пологий. Ширина реки в межень 40-100 м, в период весеннего половодья - до 3 км. Преобладающая глубина 1,5-3 м, наибольшая – около 10 м. Река сильно блуждает, образуя многочисленные затоны и старицы. Русло извилистое, иногда разветвленное. Дно русла преимущественно песчаное.

В состав заказника входят почти полностью реки Кривка, Мещерка и Боровица, которые являются малыми левобережными притоками реки Воронеж.

Река Кривка берет начало в неглубокой лощине восточнее с. Кривка и течет в западном направлении, делая в среднем и нижнем течении несколько крутых изгибов. Ее общая длина 27 км, площадь водосбора 121 км². В состав зоологического заказника «Колодецкий» входит около 22 км русла реки, в т. ч. на протяжении 12,5 км она течет в лесном массиве. Русло извилистое; летом обильно зарастает водной растительностью (рогозом, тростником). Его ширина от 2,0 до 10-12 м (на плесах), глубина на плесах до, 2 м, течение медленное, расход воды в межень очень низкий, и в сухие годы река может пересыхать. Берега на большей части низменные, сильно заболоченные и поросшие ольшаником. Ниже с. Сошки сток Кривки перехвачен искусственным прудом, что существенно изменило естественный гидрологический режим реки.

Река Мещерка берет начало у с. Октябрьское и течет в западном, а в среднем течении - в юго-западном направлении. Ее общая длина 34 км, площадь водосбора 139 км². В состав  зоологического заказника «Колодецкий» входит около 20 км русла реки, в т. ч. на протяжении 13,5 км она течет в лесном массиве. Русло прямолинейное, слабоизвилистое, обильно заросшее водной растительностью (рогозом, тростником). Его ширина от 2,0 до 15-20 м (на плесах), глубина на плесах до 3 м, течение быстрее, расход воды в межень 0,15-0,25 м³/сек. Берега на большей части низменные, сильно заболоченные и поросшие ольшаником.

Ниже с. Октябрьское сток Мещерки и ее двух левобережных притоков перехвачен несколькими искусственными прудами, что существенно изменило естественный гидрологический режим реки и активизировало процессы усыхания, обмеления и зарастания различной растительностью.

Река Боровица берет начало у с. Аксай и течет в юго-западном направлении. Ее общая длина 26 км, площадь водосбора 153 км². В состав  зоологического заказника «Колодецкий» входит около 20 км русла реки, в т. ч. на протяжении 5 км она течет в, лесном массиве. Русло слабоизвилистое, летом обильно зарастает водной растительностью, его ширина от 2,0-до 10-15 м (на плесах), глубина до 3 м, течение быстрое, б, 1-0,2 м/с. Средний годовой расход воды в устье реки 0,46 м³/с. Берега на большей части низменные, пологие, сильно заболоченные и поросшие ольшаником.

Озера сосредоточены в пойме Воронежа близ с. Карамышево. По происхождению это старичные (пойменные) водоемы, образовавшиеся в результате меандрирования реки. Они представляют отчленившиеся от основного русла рукава или протоки и имеют продолговатую извилистую или подковообразную форму. По биологическим свойствам озера эвтрофные - с богатой растительностью (мелководные, хорошо прогреваемые).

Большинство озер соединяется с Воронежем только в период весеннего паводка. Всего озер (площадью от 1 до 30 га) насчитывается 29, наиболее крупные - озера Костыль, Крутец, Подгорное, Перевальное, Каши-Широкое, Коловертное, Парница, Гудовский Костыль, Гнилое.

На левобережных террасах распространены замкнутые котловины, занятые болотами с окнами чистой воды в центре. Ранее большинство из них представляли небольшие торфяные озера, к настоящему времени эти водоемы практически полностью заросли водной растительностью и сфагнумом.

Болота в границах охраняемой территории широко распространены в пойме Воронежа, его притоков и на левобережных террасах. Пойменные (низинные) болота имеют богатое водно-минеральное питание, вследствие чего их растительность довольно многообразна. Болота на террасах относятся к категории переходных или верховых, имеют бедное минеральное питание, сильную кислотность воды, и их растительной покров представлен в основном сфагновыми мхами и тростником, в меньшей степени кустарниками, низкорослыми сосной и березой.

Гидротехнические сооружения представлены прудами, в т. ч. несколькими крупными (на реках Кривка, Мещерка), созданными для разведения рыбы. Сброс воды из них в осенний период негативно отражается на режиме рек.

Флора и фауна

Поверхности третьей террасы Воронежа и прилегающих водоразделов, некогда представляющие собой разнотравно-луговые степи, распаханы и заняты посевами, среди которых изредка встречаются осиновые кусты и лугово-солонцовые почвы по степным западинам.

Леса занимают большую часть всей площади заказника, они представлены разновозрастными сосновыми, смешанными и лиственными древостоями искусственного и естественного происхождения. Здесь представлены все типы лесов, характерных для долины реки Воронеж. Наиболее распространены различные типы сосняков и суборей, на более богатых почвах формируются смешанные дубово-сосновые леса, дубравы приурочены преимущественно к пойме.

Широко распространены различные типы производных березовых и осиновых лесов, возникших на месте вырубок. В котловинах на террасах произрастают березняки сфагновые. Значительное место в пойме, по притеррасным понижениям и болотам занимают ольшаники. Лесной фонд заказника по своей структуре сходен с лесным фондом «Липецкого» и других зоологических заказников, расположенных в долине реки Воронеж.

Характерен богатый животный и растительный мир, свойственный для сосновых, дубовых, ольховых лесов, пойменных болот и лугов, озер и рек. Значительную долю среди животных и растений составляют лесные и околоводные виды. Видовое разнообразие макромицетов оценивается в 500 видов, сосудистых растений - 800 видов, рыб - 30 видов, амфибий – 9 видов, рептилий - 6, птиц - 140, млекопитающих – 40.

Зоологический заказник «Колодецкий» включена в каталог территорий особого природоохранного значения Европейской России. Пойма реки Воронеж в пределах заказника, учитывая ее особую природную ценность, включена в перечень водно-болотных угодий, внесенных Россией в Перспективный список Рамсарской конвенции. Как территория, имеющая важнейшее значение для сохранения птиц, ООПТ включена в международный Кадастр ключевых орнитологических территорий.

Редкие виды

На охраняемой территории отмечено обитание значительного числе редких видов.

Из грибов к ним относятся строчок гигантский Gyromitra gigas, грифола курчавая - гриб-баран Grifola frondosa, ежовик пестрый Sarcodon imbricatum, трутовик плоский Ganoderma applanatum, пикнопорус киноварно-красный Pycnoporus cinnabarinus, гигрофор золотистозубчатый Hygrophorus chrysodon, каштановый гриб Gyroporus castaneus, лангермания гигантская Langermannia gigantea, земляная звезда рыжеватая Geastrum rufescens, тригастер черноголовый Trichaster melanocephalus и др.

Среди растений – плаун годичный Lycopodium annotinum, плаун булавовидный Lycopodium clavatum, рдест остролистный Potamogetor acutifolius, рдест узловатый Potamogeton nodosus, рдест маленький Potamogeton pusillus, вольфия бескорневая Wolffia arrhiza, грушанка средняя Pyrola media, осока Гартмана Carex hartmanii, кувшинка белоснежная Nymphaea candida, прострел раскрытый (сон-трава) Pulsatilla patens, росянка круглолистная Drosera rotundifolia, молодило русское Sempervivum rutenicum, цмин песчаный Helichrysum arenarium и др.

Из беспозвоночных выявлены дровосек-кожевник Prionus coriarius, пчела-плотник Xylocopa valga и др.

Из позвоночных животных - веретеница ломкая Anguis fragilis, живородящая ящерица Lacerta vivipara, обыкновенная медянка Coronella austriaca, обыкновенная гадюка Vipera berus, большая выпь Botaurus stellaris, малая выпь Ixobrychus minutus, большая белая цапля Egretta alba, белый аист Ciconia ciconia, лебедь-кликун Cygnus cygnus, лебедь-шипун Cygnus olor, скопа Pandion haliaetus, змееяд Circaetus gallicus, орел-карлик Hieraaetus pennatus, большой подорлик Aquila clanga, беркут Aquila chrysaetos, орлан-белохвост Haliaeёtus albicilla, кобчик Falco vespertinus, серый журавль Grus grus, большой веретенник Limoza limoza, серая неясыть Strix aluco, сизоворонка Coracias garrulus, обыкновенный зимородок Alcedo atthis, обыкновенный козодой Caprimulgus europeus, обыкновенный удод Upupa epops, седой дятел Picus canus, желна Dryocopus martius, 6eлоспинный дятел Dendrocopos leucotos, средний дятел Dendrocopos medius, лесной жаворонок Lulula arborea, крапивник Troglodytes troglodytes, выхухоль Desmana moschata, заяц-беляк Lepus timidus, обыкновенная белка Sciurus vulgaris, речная выдра Lutra lutra и др.