Задачей заповедника является не только охрана и изучение живущих на его территории животных, но и акклиматизация некоторых ценных видов животных, которые, прижившись на его территории, могли бы расселиться по всему Южному Уралу. Таким опытом акклиматизации послужило переселение сюда пятнистого оленя с Дальнего Востока. В 1938 году их было привезено 27 голов. Это красивое животное ценится благодаря своим рогам. Его молочные рога, пронизанные кровеносными сосудами, называют пантами. Из пант добывается замечательное лекарство «пантокрин», поддерживающее силы и бодрость человека. Пятнистый олень, найдя в Ильменском заповеднике благоприятные условия для своего существования, стал быстро размножаться, и его численность достигает уже 100 голов.
Сейчас перед заповедником стоит серьезная задача реакклиматизировать, т. е. восстановить обитание, на Южном Урале бобра. Бобр ценится благодаря своей шкуре, имеющей большую ценность и спрос как у нас в Союзе, так и за границей. В 1948 году летом из Воронежского бобрового заповедника привезли несколько семейств бобра. Зоологи обследовали удобные места для их обитания.
Из промысловых птиц здесь обитает глухарь, тетерев, рябчик и многочисленные представители водоплавающей птицы.
В заповеднике охраняют и изучают не только промысловых птиц. Многие лесные маленькие птички приносят большую пользу человеку: дятел, синица, поползень уничтожают громадное количество лесных вредителей насекомых, портящих леса. На дереве под корой живут личинки этих насекомых; лесные птички раздалбливают носиком кору дерева и извлекают оттуда этих вредителей, предохраняя дерево от гибели.
Из числа хищных здесь обитают: орел-беркут, сокол-сапсан, ястреб, коршун, филин, сова, сыч и др.
Существует неправильное мнение, что все хищные птицы приносят вред хозяйству. Вред и хищность — разные понятия, и многие хищные птицы приносят большую пользу человеку, уничтожая мышей, крыс, полевок. Одна сова в ночь уничтожает до 10 полевых мышей, а мышь за год съедает около 2 кг зерна. Таким образом, целые тонны зерна сохраняются народному хозяйству. Вот какую большую услугу оказывают эти хищники человеку, уничтожая мышевидных грызунов.
Большинство из хищников, особенно соколы и орлы, очень малочисленны и размножаются медленно. На отвесной скале в живописном месте гнездится сокол-сапсан. Научные сотрудники наблюдают за птицами и умудряются заснять фотоаппаратом отдельные моменты их жизни. Есть исключительно ценные снимки, где запечатлены все этапы их развития, начиная от яиц и кончая уже оперившимися соколятами. В центре заповедника гнездится орел-беркут. Сокол и орел на Южном Урале встречаются редко.
Охрана животного мира сопряжена со значительными трудностями. Для животных надо создать такие условия, в которых они находили бы спокойную обстановку для своей жизни, особенно в период размножения.
На случай снежной и затяжной зимы для подкормки пятнистого оленя, лося, козули заготовляется сено и оставляется на всю зиму в лесу.
В последние годы, когда окружающие заповедник районы усиленно застраиваются и заселяются, нетронутых уголков природы почти не остается, значение заповедника для сохранения животного мира Урала еще более возрастает.
Растительный мир заповедника представляет также большой научный интерес. Находясь на границе лесостепи, заповедник включает ряд районов, типичных для восточных предгорий Урала. Основными типами растительности являются сосновые леса с примесью лиственницы, березовые леса и сопутствующие им кустарники и травы. В составе растительности Ильменского заповедника сохранилось много видов, которые встречаются в немногих местах Союза.
Урал — это одна из самых древних горных систем. Прошли многие миллионы лет с начала образования Урала. Солнце, морозы, водные потоки размыли, снизили их вершины. Здесь нет высоких остроконечных скал, нет глубоких ущелий, узких ущелий, которые встречаются в более молодых, позднее образовавшихся горах Кавказа и Средней Азии.
Ильменские горы имеют округлые, мягкие очертания, вершины их покрыты лесами.
С Ильменского хребта на запад и восток стекает большое количество горных речек и ручьев. За многие тысячелетия они врезались в горные породы, проточили их и образовали довольно глубокие лога. Весной, когда тают снега, горные речки и ручьи большим потоком, пенясь, с грохотом несутся по каменистому порожистому дну. Летом они усыхают, их течение делается более спокойным: тихо журча, они перекатывают свои воды по камням. В жаркую погоду некоторые ручьи совсем пересыхают.