La Riserva Naturale Regionale Diaccia-Botrona è stata istituita dall'Amministrazione Provinciale di Grosseto con delibera di Consiglio n.17 del 27.02.1996 e dal punto di vista amministrativo interessa il Comune di Grosseto e Castiglione della Pescaia, occupando una superficie di 1.273 ettari.

E' classificata come "Zona umida di importanza internazionale" ai sensi della Convenzione di Ramsar del 2.2.1971 e rientra fra i Biotopi di rilevante interesse vegetazionale meritevoli di conservazione in Italia censiti dal Gruppo di lavoro per la conservazione della natura della Società Botanica Italiana e dal Programma di Ricerca Territoriale sulle Aree Naturali da Proteggere eseguito dal C.N.R. e dal Ministero dei LL.PP.

La Riserva è classificata Sito di Importanza Comunitaria e Zona di Protezione Speciale della Direttiva "HABITAT" e “Uccelli” , individuata come "area a grandissima importanza per la sosta, lo svernamento e la nidificazione dell'avifauna acquatica". Fra l'altro negli ultimi anni è risultata la zona umida più importante della Toscana per lo svernamento di anatidi; di grande importanza anche per la nidificazione degli ardeidi e del Falco di Palude.

Parte dell'Area Contigua, lato mare, rientra invece nel S.I.C. Tombolo da Castiglione della Pescaia a Marina di Grossetodove "Oltre che per il loro valore paesaggistico e per le loro funzioni protettive e ricreative, le pinete rivestono una notevole importanza in quanto ospitano alcune specie ornitiche fortemente minacciate, come la Ghiandaia marina, o molto rare in Italia, come il Cuculo dal Ciuffo. Da segnalare la presenza di cordoni litoranei di vegetazione dunale ".

In effetti la zona appare di fondamentale importanza, oltre che storica e culturale, rappresentando un immenso museo all'aperto, anche e soprattutto perché rappresenta l'ultima porzione di quegli ambienti umidi che così fortemente caratterizzavano la Maremma nel secolo scorso.

Il territorio si presenta infatti come l'ultimo lembo del Padule di Castiglione, inizialmente occupato da un seno marino e poi lago e laguna.

La vegetazione dominante è costituita da quella erbacea con zone a Salicornie, a Scirpi,a Prati a Graminacee con lembi a Canneto, a Statice, a Prato umido e Bosco igrofilo.

Nella Palude si riscontrano più di 300 specie e sottospecie vegetali . Importanti risultano poi i relitti dei boschi igrofili con due piccole localizzazioni con presenza di Frassino ossifillo, Olmo, Tamerice e Pioppo bianco.

La Pineta risulta localizzata sul tombolo sabbioso ed è a dominanza di Pino domestico con sottobosco a Mirto, Fillirea , Rosmarino, Lentisco, Erica , Ginepro Licio e macrocarpa, Leccio e Roverella. Fra il mare e la vegetazione della duna fissa ritroviamo invece una vegetazione erbacea di tipo psammo-alofilo cioè resistente alla salsedine e capace di vegetare su sabbia pura) rappresentata da Giglio marino, Margherita di mare, Medicago marina, Ammophila arenaria ed altre specie tipiche in via di scomparsa sia in Toscana che in Italia.

La Diaccia-Botrona risulta di altissimo valore ornitologico nel sostegno alla migrazione e dello svernamento così come per la ornitofauna nidificante-estivante: da citare i nuclei nidificanti di Airone cenerino, Garzetta, Falco di Palude, Cavaliere d'Italia ed ultimamente Fenicotteri.

Fra la fauna si rinvengono i mammiferi roditori e mustelidi (Ratti, Arvicole, Istrici, Nutrie, Lepri, Ricci, Donnole, Martore) e diversi rettili e anfibi come la Raganella, la Testuggine, Biacco, Cervone, Biscia dal collare, Ramarro, Orbettino, Rana verde minore, Rospo smeraldino e Tritoni.

Da non diementicare naturalmente i Pesci con presenze elevate di varie specie di Muggini, Spigole, Orate, Sogliole ma sopratutto Anguille, ormai presenti solo in alcune aree d'Italia.

Numerosissimi gli insetti e i ragni, ancora poco studiati, ma molto presenti.