Озеро Велике Миассово знаходиться на території Ильменского заповідника. Озерна улоговина має тектонічне походження, вона витягнута з півночі на південь вздовж східного підніжжя Ильменского хребта. Площа дзеркала становить 11,4 км 2. довжина - 8 км, середня ширина 1,5 км. Наявність великої кількості заток і різноманітне будова берегів зумовило високу изрезанность берегової лінії (коефіцієнт порізаності 2,9), що є максимальною величиною серед озер Челябінської області. Максимальна глибина дорівнює 25 м, середня 11,2 м. Обсяг водної маси 128,5 млн.м 3. Прибережна зона в озері розвинена слабо, відразу ж від берега глибини різко збільшуються. Дно нерівне, з виходами гірських порід у вигляді підводних островів, скель, гольців, розділених сапропелевими мулами. Озеро Велике Миассово. поєднане протоками з озерами Мале Миассово. Малий Кісегач і Великий Таткуль. утворює з ними єдиний водний комплекс, який характеризується великою площею водозбору - 311 км 2. По водному балансу озеро Велике Миассово відноситься до стокової-припливному типу. Озерні води прісні, їх мінералізація не перевищує 200 мг / л. Низька мінералізація пов'язана з поширенням на водозборі кристалічних порід і гірничо-лісових підзолистих грунтів.
За хімічним складом озерні води відносяться до гідрокарбонатно-кальцієвого типу. У зв'язку з великими глибинами, для озера Велике Миассово характерна вертикальна неоднорідність температури води. Найбільша різниця температури поверхневих і придонних шарів спостерігається влітку і становить 10-15 °. Придонні температури не перевищують 10 ° С, що дозволяє віднести озеро до холодних, погано прогрівається водойм, з недостатньо вираженою конвекцією водних мас. Прозорість води відносно велика, вона змінюється в межах 3-6 м. Ступінь заростання озера жорсткої рослинністю невисока, становить близько 20%, макрофіти займають відносно невелику частину акваторії. Розвиваються вони в прибережній смузі і в літоральної зоні до глибини 5-6 м. Рослинність зосереджена в основному в мілководних затоках. З видів фітопланктону переважають діатомові водорості. Також розвинені золотисті і пірофітові водорості, а в останні роки відзначено широке поширення синьо-зелених.
Іхтіофауна озера різноманітна, вона налічує 15 видів. З них 2 види: лящ і сиг чудской акліматизовані, інші риби є аборигенами. Плотва і окунь є найпоширенішими видами. Висока зустрічальність в уловах характерна також для щуки, сига і ляща.