Каратауский заповедник – самый молодой в Казахстане. Начиная с 1975 года, работавшие здесь биологи стали ставить вопрос о необходимости создания природоохранной территории. В 1980 эту инициативу поддержала академия наук Казахстана. И, наконец, в 2004 году появился новый заповедник. Основная цель организации заповедника заключается в изучении и сохранении популяции каратауского архара. На момент образования заповедника на горных склонах обитало всего 38 каратауских архаров, а сегодня количество этих животных превышает 300 особей.
Расположен заповедник в Центральной части хребта Каратау, который является ответвлением северо–западных дуг Тянь–Шаня на территории Туркестанской области. Протяженность территории заповедника в меридиональном направлении составляет 28,3 км, в широтном направлении - 23,6 км. Общая площадь заповедника составляет 34300 га. Площадь охранной зоны составляет 17490 га.
Склоны хребта расчленены глубокими долинами многочисленных рек и временными водотоками, имеющими почти всюду сезонный поверхностный сток. Сравнительно крупные реки – Байылдыр, Биресик, Хантаги, Талдыбулак. Ни одна из них не доносит свои воды до главной водной артерии реки Сырдарья, теряя сток у подножия склонов. По обилию эндемичных и редких видов растений Каратау занимает первое место в Республике.
Кроме каратауского архара, на территории заповедника встречаются еще 2 вида млекопитающих, которые занесены в Красную Книгу РК: индийский дикобраз и каменная куница. Из 118 видов птиц, обитающих в заповеднике, 12 занесены в Красную книгу Казахстана. Среди них белый и черный аисты, орел-карлик, степной орел, беркут, стервятник, филин и другие.
Туристы приезжают в Каратауский заповедник, чтобы увидеть причудливые горные ландшафты и полюбоваться на водопады. Самый большой из них низвергается с высоты 100 метров и носит название «Жестокое сердце».
По охранной зоне проложена экологическая тропа, также работает научно-познавательный комплекс. Здесь создан музей этнографии местных народов и экспонируются скульптуры млекопитающих, живущих на хребте Каратау. Чтобы туристы могли познакомиться с местной флорой, на локальном участке посажены нескольких видов эндемичных растений.
