À première vue, la Réserve Naturelle de la Tourbière de Machais se distingue par deux principaux types de milieux naturels : la hêtraie-sapinière qui couvre la quasi-totalité du vallon et les tourbières, qui s'étendent environ sur 25 ha. Parmi elles, la tourbière lacustre (ou flottante) constitue la principale richesse du site. Celle-ci occupe la cuvette d'un petit cirque glaciaire, et comble progressivement le lac relictuel issu de la fonte des glaces, il y a 10 000 ans avant J-C.

Ce site est irremplaçable dans l'Est de la France à la fois pour l'étude de la géomorphologie quaternaire et celle de la dynamique de comblement d'un lac d'origine glaciaire par une tourbière flottante active.