Озёра являются старицами реки Казанки, протекающей в непосредственной близости, осложнённые котловинами карстового происхождения. Карстовые провалы появились в этой местности около 200 лет назад.
Вода в озёрах отличается почти абсолютной прозрачностью и оптическим эффектом линзы, при котором глубина визуально кажется значительно меньше реальной.
Цвет воды меняется от времени года и погоды от лазурного до чёрного. В сильные морозы вода озёр сильно парит локальным низким туманом.
Большое Голубое озеро на большей своей площади имеет среднюю глубину 1-3 метра, однако имеется две карстовые воронки — Большая и Малая Пучины. Глубина Большой Пучины 18 метров, Малой — 6 метров.
На Большом озере оборудованы мостки, поскольку здесь круглый год купаются моржи и любители дайвинга.
Голубые озера — это одна из немногих природных достопримечательностей, которая находится в Татарстане.
Голубых озер здесь три: Большое Голубое, Малое Голубое и Проточное, самое популярное из которых — Большое Голубое озеро
Озера имеют карстовое происхождение, поэтому вода в них всегда кристально чистая и всегда холодная.
Голубые озёра — памятник природы с 1972 года, а с 1994 статус усилили до заповедного.