...По физико-географическому зонированию территория заповедника расположена в Волжско-Керженском низинном полесском крае Подзоны южной тайги на ее границе с подзоной смешанных хвойно-широколиственных лесов (Лесная зона, Русская равнина, Умеренный пояс).

...Заповедник находится на территории Южного Заволжья. Поверхность этого края в целом плосская низина, с расположенными в ней песчанными дюнами, буграми и грядами. Встречаются древние посадочные котловины, ложбины и впадины. Для местности характерны мягкие, плавные очертания рельефа, широко распространены аккумулятивные формы, слабо проявляются эрозионно-денудационные процессы и низкая неотектоническая активность.

...Территория заповедника - один из немногих участков Нижегородской области, где сохранились в есстественном состоянии крупные торфяные болота (подробнее в разделах "Гидрология" и "Растительность") , являющиеся продолжением торфяных месторождений Вятско-Камкой торфяно-болотной области, что позволяет рассматривать их в районе заповедника в качестве эталонов, характерных для данной природной зоны.
...Большинство торфяных болот заповедника расположено в районе мощных водоносных песчаных отложений, подстилающих торфяную залежь на всей площади болот.
...На территории заповедника выявлено 8 местарождений торфа, 1 месторождение формовочных песков и 1 месторождение глин кирпичных.

...Таков в основных чертах геоморфологический облик изучаемой территории, представляющей собой среднечетвертичную аккумулятивную слабовсхолмленную грядовую флювигляциальную равнину - типичный участок Нижегородского лесного Заволжья.

...Формирование ландшафтной структуры рассматриваемой территории во многом связано с деятельностью ледника и его талых вод. На рассматриваемой территории деятельность ледника, вероятно, была эродирующей, поскольку отложений основной морены здесь нет. Следы оледенения представлены россыпями валунов и галек.
...Большая часть заповедника представляет собой плоскую зандровую равнину с песчаными всхолмлениями и грядами, чередующимися с большими пространствами болот. Равнина сформирована флювиогляциальных осадках. Зандровый рельеф здесь является наложенным на относительно ровную поверхность древнеаллювиальной песчанной низины, отсюда - сглаженность его форм и выположенность. Незначительная часть территории на юго-западе заповедника вдоль р.Пугай относится к аллювиально-флювиогляциальной равнине (долинному зандру) р. Волга.
...По ландшафтной структуре аллювиально-флювиогляциальная и зандровая равнины весьма сходны. Основными особенностями рельефа этих равнин является слабая расчлененность, редкая, мелковрезанная сеть речных долин, наличие обширных пространств, переработанных эоловыми процессами и болотообразованием. Заболачиванию способствует опускание территории, плоский рельеф с малыми уклонами и неглубокое залегание грунтовых вод.