Med östgötska mått är Stora mossen en ovanligt stor våtmark med många olika våtmarksmiljöer. Unikt är också att området är nästan helt opåverkat av dikning.
Våtmarken är viktig som rastlokal och häckningslokal för många av norra Östergötlands skogsfåglar och våtmarksfåglar som exempelvis orre, trana och grönbena. Stora mossen är både utpekad som riksintresse för naturvården och ingår i Natura 2000, EU:s nätverk av skyddsvärda områden. Det är mycket ovanligt med så stora och opåverkade våtmarker. Naturreservatet omfattar flera olika miljöer så som kärr, mossar, gölar och fastmarker.
I områdets kanter breder stora mossar ut sig, bevuxna med tall och kryddoftande skvattram. Våtmarken sluttar en del, faktiskt så mycket som fem till tio meter på en sträcka av tre kilometer. Det gör att det mesta av myrens vatten rinner av åt sydost, delvis i bäckar med små eller inga spår av grävning. Spritt över området finns ett fyrtiotal fastmarksöar av olika storlek. På några av holmarna har det varit svårt att bedriva skogsbruk. Därför finns en del äldre skog på dessa väglösa holmar. På Skogsön bedrivs det dock skogsbruk och den ingår därför inte i naturreservatet.
Reservatet är till stora delar blött och svårframkomligt. Här finns inga leder eller andra anordningar för dig som besökare.