Viešvilės valstybinis gamtinis rezervatas įsteigtas siekiant išsaugoti gamtiniu požiūriu ypač vertingą natūralią Viešvilės upės baseino ekosistemą su Artosios, Gličio pelkynais ir juos supančiais Karšuvos girios miškais.
Rezervatas įtrauktas į Ramsaro konvencijos tarptautinės svarbos šlapynių sąrašą. Jis taip pat tapo europinės svarbos ekologinio tinklo „Natura 2000“ dalimi.

Viešvilės valstybinis gamtinis rezervatas vienintelis skirtas natūralaus upelio slėniui, pelkėtoms žaismingojo upelio ištakoms išsaugoti. Slėnis – itin šaltiniuotas ir miškingas, juosiamas žemyninių kopų masyvo. Itin ryški Viešvilės slėnio pralauža pro aukščiausią kopagūbrį. Žinomos retų samanų ir kerpių radavietės, kai kurios jų Lietuvoje aptinkamos tik šiame rezervate. Čia yra daugybė kitų gyvosios gamtos retenybių.

Rezervatas plyti Karšuvos žemumos to paties pavadinimo girioje. Poledynmečiu susidariusioje seklaus prieledyninio baseino įduboje užpildytoje senovinės Nemuno deltos smėliais prasidėjo pelkėjimo procesai, o sausesnėse vietose vėjas supustė smėlio kopų masyvus. Šalia rezervato yra Kaskalnio geomorfologinis draustinis, kuriame saugomos aukščiausios žemyninės kopos Lietuvoje.

Vyraujantis kraštovaizdžio tipas – miškinga pelkėta smėlinga lyguma su žemyninėmis kopomis. Pelkės užima apie 60 proc. rezervato. Artoji, dar vadinama Didžiąja plyne – tai 1 072 ha ploto sudėtingos konfigūracijos pelkinis masyvas, kuriame vyrauja aukštapelkė, nors nemažus plotus dengia tarpinio tipo pelkės bei žemapelkės. Vidutinis Artosios durpių klodo storis yra 3,6 m, o didžiausias siekia 9,8 m. Vietomis po durpėmis dar slūgso iki 4 m storio sapropelio sluoksnis. Rytinėje rezervato dalyje plyti 455 ha ploto Gličio pelkė su didžiausiu rezervate 19 ha Gličio ežeru. Dvi nedidelės 43 ir 57 ha ploto aukštapelkės telkšo pietvakariniame rezervato pakraštyje prie Sakalinės kaimo.

Viešvilės rezervato pagrindinė „ašis“ – Viešvilės upelis (ilgis – 21,4 km, rezervatu teka 15 km). Tai vienas natūraliausių nesureguliuotų upelių, kurio bemaž visas baseinas išsidėstęs miškingoje teritorijoje. Viešvilės ištakos – Artosios šiaurėje telkšantis 6 ha Buveinių ežerėlis. Aukštupyje 6,5 km ji lėtai vingiuoja vien pelkėmis. Vidurupyje, papildoma iš gausių šaltinių, susidariusiu nedideliu slėniuku kerta kopomis nusėtą smėlingą lygumą. Deja, tuoj už rezervato ribos dar XX a. pradžioje buvo pastatytos dvi užtvankos, kurios užtvėrė kelią praeivėms žuvims. 2008 m. ant užtvankų įrengtos žuvų pralaidos atvėrė kelius šlakiams ir upinėms nėgėms į nerštavietes rezervate.

Viešvilės rezervatas išsiskiria didele gamtine įvairove: daugybė pelkių (atvirų, retmiškiais ir miškais apaugusių aukštapelkių, tarpinio tipo pelkių ir žemapelkių), medynų, vandens telkinių, pievučių ir laukymių. Pelkėse vyraujantys medynai: gailiniai pušynai (aukštapelkėse), viksviniai ir nemoraliniai juodalksnynai bei beržynai (žemapelkėse). Pelkės rezervato ribose nebuvo intensyviai sausinamos, todėl išsaugojo pirmykštį natūralumą.

Rezervate randama 15 tipų Europos Bendrijos svarbos natūralių gamtinių buveinių. Jos dengia daugiau kaip 75 % teritorijos. Didžiausius plotus (mažėjančia seka) užima: 91D0 *pelkiniai miškai, 9080 *pelkėti lapuočių miškai, 9010 *vakarų taiga, 7110 *aktyvios aukštapelkės, 91E0 *aliuviniai miškai, 7140 tarpinės pelkės ir liūnai, 3150 natūralūs eutrofiniai ežerai su plūdžių arba aštrių bendrijomis.

Rezervate užregistruota 1110 grybų, 1004 augalų, 3 560 gyvūnų rūšys. Gausiausią grupę sudaro bestuburiai (~3 350 rūšių). Rezervato upėse ir ežerokšniuose aptikta 11 žuvų rūšių, 12 roplių ir varliagyvių rūšių. Raistuose nemažai išlikusių retųjų ir nykstančių augalų, kurių dauguma aptinkami atvirose ir pusiau atvirose tarpinio tipo pelkėse: pelkinė uolaskėlė, dvilapis purvuolis, nariuotoji ilgalūpė. Raistų pakraščiais, brandžiuose juodalksnių ir eglių medynuose prieglobstį randa daugelis nykstančių grybų, kerpių ir samanų rūšių, dauguma jų retos visoje Europoje ir pirmą kartą aptiktos Lietuvoje būtent šiame rezervate. Į Lietuvos raudonąją knygą įrašytos 50 augalų ir 29 grybų rūšys. Reikšmingas šalies mastu populiacijas rezervate sudaro liekninis beržas, raistinė viksva, aukštoji gegūnė, širdinė dviguonė, statusis atgiris.

Šioje saugomoje teritorijoje gyvena retosios sengirėms būdingos vabalų rūšys: Šneiderio kirmvabalis, šiaurinis elniavabalis, aštuoniataškis auksavabalis. Drėgnuose apypelkiuose skraido retos drugių rūšys: didysis auksinukas ir kraujalakinis melsvys. Rezervate aptinkamos 23 bestuburių rūšys įrašytos į Lietuvos raudonąją knygą. Viešvilės upelyje veisiasi margieji upėtakiai, mažosios nėgės, gausu paprastųjų kūjagalvių, aptinkama vijūnų. Pastačius žuvitakius sugrįžo šlakiai.

Rezervate nuolat gyvena ar yra pastebėtos 148 paukščių ir 42 žinduolių rūšys, iš kurių atitinkamai 29 ir 11 įrašytos į Lietuvos raudonąją knygą. Miškuose aptinkami baikštieji uoksiniai (pilkoji meleta, baltnugaris genys) ir plėšrieji (erelis rėksnys, lututė, balinė pelėda, pelėsakalis, erelis žuvininkas) paukščiai. Pelkėse gana daug gervių, tetervinų, nuolat peri dirviniai sėjikai, o rudenį ir pavasarį žuvinguose pelkių ežeruose apsistoja būriai migruojančių paukščių.

Rezervate siekiama atkurti kurtinio populiaciją. Karšuvos giria šie paukščiai išnyko penktajame praeito amžiaus dešimtmetyje. Pačiame girios branduolyje įsteigtas Viešvilės rezervatas, užimantis 7,5 % Karšuvos girios ploto, yra garantuota ramybės oaze nuo ūkinės veiklos, o visoje girioje ir rezervate apstu kurtiniams tinkamų buveinių. Šalia Viešvilės valstybinio rezervato direkcijos pastatytas kurtinių veislyno pastatas ir voljerai. Iš Lenkijos veislyno 2009 m. atvežti pirmieji paukščiai. Šį įvykį reikėtų laikyti Viešvilės kurtinių veislyno veiklos pradžia. 2010 m. išperėta pirmoji jauniklių vada. 2010–2016 m. laikotarpiu išauginti 43 paukščiai, iš jų 34 paleisti į gamtą. Kurtiniai ne kartą stebėti Karšuvos girioje, o 2016 m. nustatytas pirmas sėkmingo kurtinio perėjimo gamtoje faktas.

Gūdžiuose papelkių miškuose slapstosi stambieji plėšrūnai – vilkai ir lūšys, Viešvilės upelyje nemažai bebrų suręstų užtvankų, gyvena ūdros.

Rezervato teritorijoje yra pora kultūros paveldo objektų. Melno sutartimi nustatytos LDK valstybinės sienos sutarties atkarpa ir Lietuvos partizanų žuvimo vieta, įamžinta paminkliniu ženklu.