Rezerwat „Brzeźno" wchodzi w skład kompleksu torfowisk węglanowych koło Chełma. Torfowiska te, to obszar o wyjątkowej wartości przyrodniczej. Decyduje o tym między innymi występowanie obok siebie typowych zbiorowisk torfowiskowych i kserotermicznych, co należy do niezwykłych rzadkości w Polsce. Ten nietypowy układ ukształtował się pod wpływem warunków klimatycznych i specyficznego podłoża. Torf wypełnia zagłębienia w skałach zbudowanych z kredy piszącej, zalegającej bardzo płytko pod powierzchnią terenu. Dlatego też osady torfowe przesycone są węglanem wapnia, dzięki czemu torfowiska mają wyjątkowy dla tego typu ekosystemów odczyn zasadowy.

Torfowiska ze względu na wyjątkowo dużą bioróżnorodność stanowią jako całość unikalny w skali kraju i kontynentu zespół przyrodniczy.

Jedynie tutaj, niektóre rzadkie w Polsce zespoły roślinne, jak np. z kłocią wiechowatą czy z turzycą Buxbauma zajmują tak duże powierzchnie.
Zróżnicowanie siedlisk warunkuje ogromne bogactwo florystyczne tego terenu, co przejawia się występowaniem wielu gatunków chronionych i zagrożonych wyginięciem.
Do osobliwości należy bez wątpienia starzec wielkolistny - gatunek wpisany do Polskiej Czerwonej Księgi Roślin. Wiele rzadkich już w Polsce gatunków tutaj jeszcze występuje w populacjach liczących tysiące osobników. Są to m.in.: kosaciec syberyjski, kruszczyk błotny, pełnik europejski, gnidosz królewski, kosatka kielichowata, storczyk krwisty, listera jajowata, zawilec wielkokwiatowy.
Torfowiska węglanowe mają również bardzo duże znaczenie jako siedliska wielu rzadkich i zagrożonych wyginięciem zwierząt, w tym zwłaszcza ptaków i motyli. Dogodne warunki lęgowe znajduje tutaj m. in. zagrożona w skali świata wodniczka, mająca tu jedną z czterech najważniejszych ostoi na świecie. Spośród innych gatunków ptaków na szczególną uwagę zasługują: błotniak łąkowy (największe zagęszczenie w Europie), kulik wielki, dubelt, kropiatka, zielonka i żuraw.