Озера расположены на севере Арзамасского района на реке Сережа, а название дало им село Старая Пустынь, рядом с которым они находятся.
В 1934 году в целях сохранения целостности уникального для средней полосы европейской части России ландшафта проточных карстовых озер Пустынской системы и примыкающего к ним лесного массива как среды обитания животных, а также в целях сохранения и увеличения численности редких и ценных видов животных, в том числе выхухоли, и был создан Пустынский охотничий заказник.
Главной достопримечательностью Пустынского природного комплекса являются восемь глубоководных (до 14м.) карстовых озер: Великое, Свято, Глубокое, Кругленькое, Паровое, Долгое, Нарбус и Карасево, - связанных в единую систему общей площадью около 300 га.
Подземные воды, растворяя местные известняки и гипсы, заполняют водой возникшие на поверхности земли провалы. Половина Пустынских озер (Великое, Глубокое, Паровое и Долгое) являются проточными – через них течет река Сережа. Незаметно превращаясь на своем долгом пути из узкой синей ленточки в заливы и озера, она образует настоящий водный лабиринт. Остальные озера только иногда соединены между собой протоками, благодаря чему вода в них словно горный хрусталь – прозрачная и чистая.
Пустынские озера отличаются богатством флоры, в которой представлены почти все типичные водные растения средней полосы России. Из произрастающих здесь растений 55 видов являются редкими или представляют интерес по своему географическому распространению. Природным богатством заказника являются леса разнообразных типов: эталонные участки хвойно-широколиственных лесов, сосновых боров и пойменных дубрав. Здесь встречаются деревья-сторожилы, которым уже больше двухсот лет, достигающие до 35 м. в высоту и до 1м в диаметре.
К числу обитателей заказника относятся и такие растения, занесенные в Красную книгу, как: башмачок настоящий, пыльцеголовник красный и водяной орех чилим, реликт межледникового времени. Это однолетнее, водное, укореняющееся на дне растение с розеткой плавающих на поверхности воды ромбических листьев и белыми четырехлепестковыми цветками и орехообразными, в основном, четырехрогими плодами. Он встречается в «окнах», среди зарослей камыша, на глубине 1-1,5 метра. В Нижегородской области известно только несколько мест его произрастания.
Особенностью Пустынских озер является и то, что здесь можно найти представителей всех типов водорослей, кроме бурых. Необычен животный мир заказник, едва ли уступающий по богатству растительному. Это связано с разнообразием условий обитания. В водоемах обитает 3-6 видов млекопитающих, в том числе и редкие: речной бобр, выдра и выхухоль, численность которой вызывает особенную тревогу. Русская выхухоль – типичный представитель доледникового периода, ровесник мамонтов и шерстистых носорогов, обитающих только в европейской части России.
Заказник является также местом обитания не менее семи видов летучих мышей.
Здесь гнездятся или кормятся на пролете многие виды водоплавающих и прибрежных птиц. Из числа очень редких птиц-хищников можно встретить беркута, орлана-белохвоста и скопу. Иногда на Пустынских озерах на пролете можно увидеть лебедей.
К обитателям Пустынского заказника относятся и другие редкие, в том числе «краснокнижные», представители фауны – бабочки: аполлон, мнемозина, подалирий, махаон, медведица Геро; шмель моховой, пчела-плотник и пр.
Во всех Пустынских озерах встречаются: лещ, карась, язь, плотва, линь, щука, ёрш, окунь, красноперка и другие виды рыб.