Le marais Vaucher est un marais tufeux de vallon encaissé dans la Montagne Chatillonnaise, le plus vaste et le plus riche de la Haute-Marne.
La végétation est très caractéristique et bien adaptée aux conditions particulières de ce groupement (schoenaie, jonçaie, magnocariçaie, moliniaie dans les zones moins humides, etc.).La flore renferme de nombreuses espèces rares ou en voie de disparition en Champagne-Ardenne, dont sept espèces protégées au plan national ou régional et dix inscrites sur la liste rouge des végétaux menacés de Champagne-Ardenne : le choin ferrugineux, très rare et protégé en France (localisé dans l'est du pays), la swertie pérenne, très localisée en plaine, tous deux constituant ici (avec d'autres localités du plateau de Langres et de Côte d'Or) un îlot très excentré par rapport à l'aire de répartition de ces espèces, la linaigrette à larges feuilles, en très forte régression et qui a presque disparu de la plaine française, le saule rampant, l'aconit napel, la grande gentiane jaune, commune en montagnes mais assez rare en plaine (les stations de Champagne-Ardenne et de Bourgogne sont les seules connues pour la plaine française), la carline acaule, etc.
La faune recèle des richesses non moins intéressantes : la vipère péliade connue uniquement pour ce marais en Haute-Marne, des insectes rares (papillons et libellules) dont le fadet des tourbières (ou daphnis), une des espèces de papillons les plus menacées en France, protégé sur le plan national et figurant dans le livre rouge de la faune française, le cordulégastre bidenté, libellule d'origine montagnarde, rare dans toute la France et le non moins rare cordulégastre annelé, tous trois étant inscrits sur la liste rouge régionale.
Certains batraciens (comme le sonneur à ventre jaune, totalement protégé en France depuis 1993, inscrit à l'annexe II de la convention de Berne, aux annexes II et IV de la directive Habitats, figurant dans le livre rouge de la faune française et inscrit sur la liste rouge des amphibiens de Champagne-Ardenne) et reptiles (dont la vipère aspic et la vipère péliade, inscrite dans l'annexe III de la convention de Berne et sur la liste rouge régionale des reptiles) fréquentent le site.
Le marais Vaucher est bien conservé malgré certaines dégradations : la partie centrale est très affectée par les plantations d'épicéas, la partie aval est de plus en plus envahie par le marisque. Une gestion est prévue pour l'hiver 1997-1998.
La délimitation correspond aux limites de la zone marécageuse.