Маркакольский государственный природный заповедник организован 4 августа 1976 года на территории Курчумского района Восточно-Казахстанской области с целью сохранения уникального озера Маркаколь и окружающих его ландшафтов. Современная площадь заповедника составляет 75048 га, значительная ее часть (46045 га) приходится на акваторию озера Маркаколь. Сухопутная территория разделена на два участка, занимающих юго-восточное побережье и северные склоны хребта Азутау, а также долину реки Тополевки и часть водораздела Курчумского хребта. Заповедник окружен охранной (буферной) зоной площадью 2221 га. Для осуществления рекреационной деятельности в восточной части акватории озера выделена зона спортивного и любительского рыболовства площадью 1500 га. Географические координаты центральной части заповедника — 49°16′ северной широты и 86°37″ восточной долготы. Центральная усадьба расположена в поселке Урунхайка.
Территориально заповедник находится в горах Южного Алтая, являющихся юго-западной периферией горно-таежных ландшафтов Южной Сибири, и в соответствии с физико-географическим районированием относится к Южно-Алтайской провинции Алтайской горной области.
Маркаколь — самый крупный водоем Алтая, расположенный в живописной межгорной котловине на высоте 1500 м над ур. м. Озеро имеет овально-вытянутую форму и простирается с северо-востока на юго-запад. Его длина 38 км, максимальная ширина 19 км, длина береговой линии 106 км, глубина до 24-27 м (в среднем 14.3 м). Озерная котловина образована хребтами: Курчумским -с севера и запада, Азутау — с юга и востока, Сорвенковским белком — с северо-востока. Хребты имеют высоты 2000-3000 метров над уровнем моря. Наивысшая отметка местности -гора Аксу-Бас (3304.5 м).
Происхождение озера связывается с одной из ледниковых фаз четвертичного периода альпийского тектонического цикла. Тогда в результате поднятий и разломов сформировалась веерообразная система современных хребтов и межгорных впадин, подвергшихся затем воздействию оледенения, следы которого хорошо выражены у гребней Курчумского хребта.
Западное, северное и северо-восточное побережье Маркаколя представляет собой приозерную луговую равнину шириной 1-2 км. На юге и юго-востоке береговая полоса сравнительно узкая, так как хребет Азутау почти вплотную примыкает к озеру. Характерны спускающиеся со склонов хребтов отроги, вдающиеся в озеро и образующие мысы -«приторы». Береговая полоса слабо изрезанная, волнистая, лишь кое-где с выступающими мысами и небольшими заливами — «губами». Озерные берега преимущественно илистые, заболоченные, чередующиеся с галечниковыми, каменисто-валунными и песчаными участками. Вдоль берегов тянутся заболоченные березняки и ельники, кочкарниковые болота, луговые и лугово-кустарниковые пространства.
На берегах Маркаколя в пределах охранной зоны сохранилось четыре небольших поселка: Урунхайка, Матабай, Нижняя Еловка и Верхняя Еловка, в которых проживает местное население, и находятся егерские кордоны заповедника.
Таежные склоны окружающих озеро хребтов сравнительно крутые, с характерными для них глубокими лесистыми распадками и долинами, по дну которых протекают бурные речки и ручьи. В лесах преобладает лиственница, и лишь по северным склонам встречаются густые пихтово-лиственничные насаждения. Для лесов характерно густое труднопроходимое высокотравье до двух метров высотой с зарослями смородины, малины, жимолости и таволги.
Водоразделы хребтов занимают субальпийские и альпийские луга, мохово-лишайниковые, кустарниковые и каменистые тундры. Для горных вершин — гольцов типичны крупновалунные осыпи — курумы, нередко занимающие довольно значительные площади. Курчумский хребет в своей северо-восточной части имеет скальные вершины со снежниками и рассечен громадными обрывистыми стенами ущелий и «цирков», на дне которых имеются альпийские озера подпрудного происхождения. Вершины Азутау и Сорвенковского белка более сглаженные, куполообразные.
В озеро Маркаколь впадает до 95 различных водотоков. Наиболее крупные реки — Тополевка, Нижняя Еловка, Матабай, Жиренька, Глуховая и Верхняя Еловка, Тихушка, Матабайка и Тесной ключ. Это типично горные реки со сравнительно узкими каменистыми руслами шириной 2-5 м, небольшими глубинами до 1-2 м и быстрым течением. Лишь Тихушка в низовьях, протекая через луговую и болотистую долину, имеет медленное течение, глубину 2-3 м и образует в устье подобие дельты с осоково-хвоще выми сплавинами. Из Маркаколя вытекает лишь одна река — Кальджир (длиной 128 км), являющаяся притоком Черного Иртыша.
Озеро на зиму замерзает. Ледостав происходит между 6 ноября и 4 декабря, в среднем 20 ноября. Незамерзающим остается исток р. Кальджир, на котором зимуют гоголи, хохлатые чернети и большие крохали. На руслах некоторых речек (Тополевка, Урунхайка) всю зиму имеются небольшие полыньи. Вскрытие озера происходит в среднем 9 мая, полное освобождение ото льда — 27 мая.
