این تالاب و حوضه پیرامون آن یکی از اولین مناطق سکونت بشری در حوضه داخلی ایران است که به خاطر دوری از شهر اصفهان و پیرامون آن به صورتی بکر و دست نخورده باقی مانده و از تخریب‌های تاریخی که دیگر مناطق حوضه زاینده‌رود را دگرگون ساخته به دور مانده است.
این دور ماندگی موجب شده است که منطقه به صورت گنجینه‌ای حفاظت شده از چشم اندازهای طبیعی و آثار تمدن مردم منطقه در جلوه‌های طبیعت کویری، آب‌نمای تالاب، علفزارها و جنگل‌های کویری، چشم‌انداز بی انتها از افق چشم نواز، تپه‌های شنی به طول بیش از ۷۰ کیلومتر و عرض متفاوت و در مجموع اکوسیستم مناطق کویری تا کنون باقی مانده باشد.
تالاب گاوخونی از جمله اکوسیستم‌های طبیعی استان اصفهان است که به عنوان اکوسیستم آبی طبیعی واقع در یک منطقه خشک می‌تواند در توسعة پایدار منطقه نقش مهمی داشته باشد.
تالاب گاوخونی یکی از بکرترین چشم‌اندازهای طبیعی استان اصفهان محسوب می‌شود که به علت موقعیت جغرافیایی و مشکلات دسترسی به آن چهره طبیعی‌اش کمتر دستخوش تغییر شده است، از این رو جلوه‌های بی‌نظیر و چشم‌اندازهای زیبایی را برای اهل ذوق و دوستداران طبیعت در دامان خود به وجود آورده است.
این تالاب در آستانه ورود به کویر (مرز میان اکوسیستم آبی با خشکی) واقع شده و انعکاسی از شرایط حاکم بر این دو بوم‌سازگان است.
برخی گاخونی را به گاوخانه معنی کرده و همچنین گور خونی نیز می‌نامند. ظاهرا به علت وجود تعداد زیادی گورخر در گذشته به این نام معروف شده است.
اما وجه تسمیه این تالاب با مراجعه به منابع، بسیار متنوع است، از جمله: گاو به معنی بزرگ بوده و خونی در اصل خوان و خوانی بوده به مفهوم سفره گسترده که اشاره به اکوسیستم حیات موجود منطقه دارد. در زبان پهلوی نیز «خانیک» به معنی حوز آبگیر است که می‌توان آنرا حوزه آبگیر گسترده معنی کرد.
مساحت تالاب گاوخونی در حدود ۴۷۶ کیلومتر مربع است و حداکثر عمق آن ۸۰ تا ۱۵۰ سانتیمتر است و در ارتفاع ۱۴۷۰ متری از سطح دریاهای آزاد قرار دارد.
گاوخونی با آغاز فصل سرما پذیرای هزاران پرنده مهاجر است که از شمال به آن ناحیه مهاجرت می‌کنند.
- اهم این پرندگان مهاجر عبارتند از: انواع کاکایی، فلامیگو، انواع سلیم، آب چلیکها، خروس کولی، انواع شیم، بالکان، پلیکان، حواصیل خاکستری، بوتیمار، انواع کله سبز، اردک، لک لک از فیلوش اردکنوک پهن، ... همچنین پرندگان عموما با شروع فصل پاییز به طرف گاوخونی سرازیر شده و تمام زمستان را در این منطقه بسر می برند.
- علاوه بر پرندگانی دیگر مانند: چنگر، طاووسک، خروس کولی، سلیم کوچک، سلیم طوقی، سلیم تالابی، آب چیلک پا سرخ، پاشلک، چویا، چاخلق، کاکائی، کاکائی کوچک، کاکایی سر سیاه، پرستوی دریایی، جغد تالابیو شاه بوف می باشد.
به دلیل شوری خاک در محدوده اطراف تالاب تا شعاع چند کیلومتری از تالاب لایه‌ای از نمک سطح خاک را فرا گرفته و امکان هر نوع رویش‌های گیاهی را از میان برده است.
پوشش گیاهی تالاب شامل گونه‌های متفاوتی از جمله: لوئی، نی، مرغ، بارهنگ آبی، علف بوریا، جگن و انواع جلبک و برخی از گونه‌های گیاهی دیگر آبزی می‌شود. بعلاوه در سواحل این تالاب درختچه هایی نظیر تاغ، ریش بز، کاروان کش و اشنان نیز یافت می‌گردد.
تالاب بین‌المللی گاوخونی با وسعت ۴۳ هزار هکتار، در سال ۱۳۵۴ در فهرست کنوانسیون رامسر به ثبت رسیده است.
