Дельта Самура — уникальный физико-географический район[1], в котором умеренно-субтропические леса подходят непосредственно к береговой линии Каспийского моря. Большая часть дельты расположена в РФ, меньшая — в Азербайджане. На северо-востоке ограничена береговой линией Каспийского моря с развитой полосой пляжных песков.[2] Площадь дельты составляет около 800 км²,[3] из них около 230 км² занимают особо охраняемые территории обоих государств. C 1935 года частью дельты Самура стали низовья реки Гюльгерычай. Образовалась во время новокаспийской трансгрессии в первую фазу атлантического периода голоцена. Классифицируется как внутренняя малорукавная клювовидная дельта прибойного типа с открытым взморьем[4].
Основное русло Самура распадается на два главных рукава: Большой Самур длиной 9,3 км и более длинный Малый Самур (также известный как Подсамурок) протяжённостью более 11,5 км до впадения в него реки Гюльгерычай; через 6,3 км их воды впадают в Каспийское море. Из-за постоянного выдвижения дельты в море и меандрирования, общая длина Малого Самура постоянно растёт и в настоящее время (2016) превышает 24 км. Кроме того, в лесах заказника внутри территории самой дельты на поверхность выходит огромное количество родников, превращающихся в небольшие ручьи и речушки общей протяжённостью до 50 км и более. Часто их объединяют под общим названием название Карасу. По одной из этих речек проходит граница между РФ и Азербайджаном. После прорыва в 2002 году русла Малого Самура в северном направлении здесь в акваторию Каспийского моря начала выдвигаться новая активно растущая дельта.[5]
Большую часть дельты занимает Самурский лес, который делится на прибрежные заливаемые участки (тугаи) и низинные незаливаемые леса.[6] На заболоченных участках встречается лотос.[7] В дельте Самура можно выращивать такие субтропические культуры, как маслины, лавровишня, миндаль обыкновенный, дуб каштанолистный. Успешно акклиматизировались здесь эвкалипт, бархат амурский, гледичия, грецкий орех.[3] Является важнейшим местом зимовки и остановки перелётных птиц.[4] До 1930-х годов в дельте встречалась полосатая гиена. С другой стороны, во второй половине XX века дельту освоил акклиматизированный здесь енот-полоскун. Также дельта Самура является единственным местом в России где фиксируется сирийская чесночница[8][4].
Среднегодовая температура воздуха +13,6°, снежный покров практически отсутствует. Господствует сухой средиземноморский климат. Средняя температура всех месяцев года положительна, в том числе и в январе она составляет около +3,5 °С, в том числе и средний минимум января +1,0 °С.[4] При относительно небольшом количестве осадков (350 мм), влажность воздуха здесь довольно высока (на 5-10 % выше по сравнению с Дербентом, но на 5-10 % ниже чем в районе Сочи). В дельте Самура преобладают лугово-лесные, светло-каштановые, луговые и лугово-болотные почвы.[6] Солончаков и солонцов почти нет. Аллювий достигает толщины 15 м и более.