Qarayazı Dövlət Təbiət Qoruğu Azərbaycan hökumətinin 2 mart 1978-ci il tarixli qərarına əsasən Qazax rayonu əraziində Ağstafa meşə təsərrüfatının Kürətrafı meşələrində 6000 hektara yaxın ərazidə yaradılmışdır. Lakin sonra qoruğun meşəli və meşəsiz ərazisindən 1119 hektar torpaq fondu Qazax rayonunun Sadıqlı üzümçülük sovxozuna verilmiş və 4855 hektar ərazisi qalmışdır. 2003-cü ilin iyun ayında Azərbaycan Respublikası Nazirlər Kabinetinin Qərarı ilə qoruğun ərazisi genişləndirilərək 9658 hektara çatdırılmışdır.

Qoruqda məşhur Qarayazı meşələrinin təbiət kompleksi qorunur. Azərbaycanın düzən meşələrinin xeyli hissəsi Kür çayı boyunca yerləşmişdir. Bu meşələr uzun müddət ciddi mühafizə edilməmiş, qırılma, otarılma və kürün hidroloji rejiminin dəyişməsilə əlaqədar olaraq sahəsi azalmış, seyrəlmiş, ağacların cins tərkibi xeyli dəyişilmişdir.

Kürətrafı meşələrin mühafizəsi üçün tədbirlər ilk dəfə Ağstafa rayonundakı Qarayazı meşələri sahəsində həyata keçirilməyə başlanmışdır.

Qarayazı Dövlət Təbiət Qoruğu Kür çayı boyunca onun yatağının sol sahillərini və Qarayazı düzünün xeyli hissəsini əhatə edir. Qoruğun şərqə davamı Qarayazı-Ağstafa Dövlət Yasaqlığıdır. Qərbdə Gürcüstan, şimalda Bakı-Tbilisi dəmir yolu, cənubda Kür çayı ilə sərhədlənir.

Qoruğun ərazisi əsasən meşəlikdən ibarətdir, bunun çox hissəsini meşə ilə örtülü, az hissəsini isə meşə ilə örtülü olmayan sahə təşkil edir. Meşəsiz sahə əsasən qumluqlardan, su sahələrindən, bataqlıqlardan və s. ibarətdir.

Ərazidə qışı quraq keçən mülayim-isti yarımsəhra və quru bozqır iqlim tipi hakimdir. Bu iqlim tipi qışın quraq və mülayim, yayın isə quraq və isti keçməsi ilə fərqlənir. Havanın orta illik temperaturu 12,2 dərəcədir, yanvarın orta temperaturu 0 dərəcədən aşağı (-0,1 dərəcə) düşür. İllik yağıntının miqdarı 400 mm olduğu halda, illik buxarlanma bundan 2,3 dəfə artıqdır.

Qoruğun ərazisinin mikrorelyefi, geomorfoloji xüsusiyyətləri, Kür çayının təsiri, qrunt suyunun səthə yaxın olması, bitki örtüyünün müxtəlifliyi və s. burada allüvial-bataqlı, allüvial-çəmən, allüvial-çəmən-meşə və çəmən-şabalıdı torpaqların əmələ gəlməsinə şərait yaratmışdır.

Kürün sahilindən uzaqlaşdıqca bitki örtüyünün dəyişməsi nəzərə çarpır: çay yatağının sahili boyunca söyüd, böyürtkən, iydə, zirinc kimi kollar inkişaf etmişdir, onların əmələ gətirdiyi kolluqların eni bir neçə metrə çatır. Sahildən uzaqlaşdıqda onları tipik tuqay meşələri əvəz edir. Bu meşələr çoxyarusludur. Birinci yarusu ağyarpaq qovaq, ikinci yarusu isə palıd, qızılağac təşkil edir. Burada tuqay meşələrinə xüsusi görkəm verən lianlara da rast gəlinir. Meşəaltı kollar, cavan ağaclar meşənin nisbətən seyrək yerlərində daha çox inkişaf etmişdir. Bunlar əsasən ağyarpaq qovaq, palıd, yemişan, böyürtkən, söyüd, qaramurdarça, iydə, göyəm və s. ibarətdir.

Heyvanlar aləminin zənginliyi cəhətdən Qarayazı meşələri xüsusi əhəmiyyətə malikdir. Burada maral, qunduz, dələ, gəlinçik, dovşan, çöl donuzu, tülkü, çaqqal, porsuq, çöl pişiyi, süleysin və s. məməlilər məskunlaşmışdır.

Ərazi daimi yaşayan və köçəri quşlarla da zəngindir. Onlar sıx meşələrdə və müxtəlif kolluqlarda daha çox məskən salmışlar. Quşlardan qırqovul, göyərçin, alabaxta, qaratoyuq, ağacdələn, sığırçın daha çox olub, sayı 500-dən 2000-ə qədərdir. Ördək, su fərəsi və s. suya maraq göstərən quşlar da az deyildir, burada bülbül də qorunur.

Suda-quruda yaşayanlardan göl və quru qurbağaları, batalıq tısbağası, sürünənlərdən müxtəlif ilanlar və kərtənkələlər vardır.

Qoruq ərazisində şəmayı, çapaq, naxa, şirbit və s. balıqlar Kürün daimi sakinləridir.

Qoruğun əsas vəzifələrindən biri də buradakı heyvanlar aləmini qorumaq, onların təbii yolla çoxalmaları üçün əlverişli şəraiti mühafizə edib yaxşılaşdırmaqdır.

Qarayazı qoruğunun coğrafi adının mənası «Böyük düz», «Böyük çöl» deməkdir. Qarayazı «qara» və «yazı» sözlərindən ibarət olub, «qara» böyük, «yazı» isə qədim türk dillərinə aid olan düzənlik, çöllük mənalarında işlədilir.