Висимский заповедник создан для сохранения и изучения типичных и уникальных экосистем южно-таежного Среднеуральского низкогорья. На его территории ведутся исследования как научными сотрудниками заповедника, так и специалистами многих научно-исследовательских организаций.
Висимский заповедник расположен в низкогорной части Среднего Урала. Большая часть территории заповедника расположена на его западном макросклоне в верховьях р. Сулём (правый приток р. Чусовой), входящей в обширный Волжско-Камский бассейн; восточная меньшая часть включает участок водораздельного кряжа с начинающейся здесь р. Вогулкой (левый приток р. Тагил), относящейся к Обскому бассейну. Таким образом, охраняемая территория находится одновременно в Европе и Азии, а воды из заповедника текут в Волгу и Обь. Особенности расположения территории отражены в составе флоры и фауны заповедника. Большинство видов флоры сосудистых растений относится к комплексу бореальных видов, среди которых интересна группа таёжного мелкотравья, обуславливает класс бореальных лесов заповедника: кислица обыкновенная, майник двулистный, седмичник европейский, ожика волосистая и другие виды. Важной эколого-географической группой является группа умеренно-бореального лугово-лесного высокотравья, генетически связанная с субальпийскими лугами и редколесьями: вейник тростниковидный, борец северный, колокольчик широколистный, чина Гмелина и др. виды. Особенностью территории заповедника является зона гибридизации елей – сибирской и европейской, а также юго-западная граница сплошного распространения сосны сибирской (кедра). Сохранившиеся в зоне температурного оптимума липа и ильм, остатки третичных неморальных лесов, находятся здесь на высотно-поясном и широтно-зональном пределе своего ареала. Вместе с этими древесными породами несомненный интерес представляет группа травянистых неморальных реликтов, определяющих класс неморальных темнохвойных лесов, в числе которых медуница неясная, копытень европейский, щитовник мужской, чина весенняя и др. виды, в настоящее время характерных для европейских широколиственных лесов. Фауна позвоночных животных типична для таёжной зоны Среднего Урала. Из млекопитающих фоновыми видами являются лось, волк, медведь, заяц, бобр, среди куньих – куница, горностай, колонок и ласка, среди мелких млекопитающих – мышевидные грызуны и землеройки-бурозубки.
До русской колонизации аборигенное население – вогулы (манси) – использовавшие эту территорию в качестве охотничье-промысловых угодий до начала XVIII века вообще бережно относились к лесу, как основному источнику своего существования. Рубкам подвергались небольшие участки в непосредственной близости от жилья. Некоторые деревья, например, лиственница, были под религиозным заповеданием. Земледельческое освоение территории началось с середины XVIII века с возникновения деревни Большие Галашки. С начала XIX века леса верховий реки Сулём, которые использовались на нужды Верхнетагильского завода, также начинают проходиться куренными рубками. В течение всего этого периода кедровники находились под неписанным заповеданием. Они ценились не только как охотничье-промысловые и орехоплодные угодья, но и как природная достопримечательность этого района. Лесные пространства на водораздельном кряже, находившиеся на значительном удалении от горнозаводских поселений, и в силу этого слабо затронутые рубками и пожарами, в конце прошлого века привлекают внимание привилегированного Нижне-Тагильского заводского общества любителей правильной охоты. Оно ходатайствует о предоставлении ему исключительного права на охоту здесь и устройства звериных питомников. В 1905 году оно получило в аренду на 12 лет в соседней с современным заповедником Черноисточинской даче обширный участок в 18240 десятин (19881,6 гектаров) с правом урегулированной охоты и обязанностями его охраны. Однако до устройства питомников дело не дошло. Уже в советское время с 1925 по 1931 годы на этом же участке существовал охотничий заказник, где всякая охота, за исключением истребления хищников, была запрещена. В 1946 году по инициативе Уральского университета создаётся обширный среднеуральский заповедник «Висим» площадью 56320 гектаров. В его состав вошли наименее затронутые хозяйственной деятельностью кварталы Верхне-Тагильской, Висимо-Уткинской, Висимо-Шайтанской и Илимской лесных дач. Протянувшись от водораздельного кряжа, где он включил и вторую по высоте вершину Среднего Урала – гору Старик Камень (755 м), заповедник представлял собой замечательный полигон для заповедания и изучения типичных ландшафтов среднеуральского низкогорья. В 1951 году заповедник прекратил своё существование, а его нетронутые лесные массивы поступили в интенсивную промышленную эксплуатацию. Особенно пострадали леса западной и северо-восточной (Старик Камень, Шайтан, Оборотная) его частей. В 1971 году на площади 9,5 тыс. гектаров, на части прежней территории заповедника «Висим», был создан Висимский заповедник. В 1973 году его площадь была увеличена до 13,5 тыс. гектаров, а для более полной охраны заповедных природных комплексов была выделена охранная зона площадью 66,1 тыс. гектаров. В 2001 году за счёт охранной зоны площадь заповедника увеличена до 33,5 тыс. гектаров. В настоящее время площадь охранной зоны составляет 46,3 тыс. гектаров.