La Riserva Naturale, immersa fra colline e campi coltivati nel bel mezzo della campagna toscana, comprende l'intera superficie di un piccolo lago che fu realizzato dalla Solvay Italia negli anni '60 come bacino di raccolta per fronteggiare eventuali incendi agli stabilimenti dell'azienda situati lungo la costa.

L'Oasi Santa Luce, con le oltre 150 specie censite, rappresenta un'importante area di sosta per gli uccelli migratori e ogni stagione ha i suoi protagonisti. In inverno il lago si popola di anatre multicolori quali moriglioni, alzavole, germani reali, fischioni, mentre i cormorani danno spettacolo stando posati sui rami degli alberi con le ali spiegate ad asciugare al sole.

In estate i canneti si popolano di piccoli uccelli poco appariscenti come l'usignolo di fiume, la cannaiola e il cannareccione, mentre i tipici nidi "a fiasco" del pendolino ondeggiano sulle tamerici e il gruccione dai colori variopinti si insedia nella parte alta del lago. Al mattino è facile incontrare il gheppio e la poiana in perlustrazione sui campi, oppure la sagoma del falco di palude mentre sorvola il canneto; la notte, invece, entrano in azione il barbagianni, la civetta e gli altri rapaci notturni.

Ma la stagione più spettacolare resta la primavera: le colline in fiore fanno da scenario alle parate nuziali dello svasso maggiore, divenuto il simbolo dell'Oasi. Anche i migratori compaiono sul lago e lungo le sue rive, soprattutto gli aironi come la nitticora, la garzetta, il tarabusino e l'airone rosso.

In un'ecosistema come quello del lago vi è un enorme ricchezza di vita e di diversità biologica come le eleganti libellule, le colorate vanesse ed altre farfalle e le grandi sfingi notturne. Anche rettili e anfibi sono presenze costanti.