Остров Верхотурова находится в северо-западной части Берингова моря, в Карагинском заливе. Длина острова – 3.5 км, ширина - 0,5 км. Расстояние до мыса Ильпинский на одноимённом полуострове на север – 21 км, до мыса Голенищева на острове Карагиский на юг – 39,2 км.

Остров имеет всхломленную поверхность, над которой возвышаются три верши ны, высота наибольшей из них — 367 м. Берега острова преимущественно высокие, скалистые и обрывистые. В южной части остров понижается и образует невысокое плато с обрывистым берегом, закачивающимся м. Южный и Юго-Восточный. Северный берег острова низкий, с песчано-галечным пляжем. У большинства мысов от острова стоят кекуры и рифы.

На береговых обрывах и крутых склонах гнездятся 14 видов морских колониальных птиц: глупыш, берингов баклан, тихоокеанская чайка, моевка, тихоокеанский и очковый чистики, толстоклювая и тонкоклювая кайры, белобрюшка, большая конюга, конюга-крошка, топорок, ипатка, обыкновенная гага. Общая численность этих видов птиц достигает 250–300 тыс. пар. На скалистых склонах гор острова гнездится сапсан. На пролете и кочевках встречаются белая сова и белоплечий орлан. У м. Южный на камнях-островках размещается лежбище сивучей, численность которых определялась в 1982 г. в 1 300 особей, в 2004 г. — 90, в 2010 — 250 особей. На рифах вокруг острова формируются лежбища ларги. Численность ее достигает 400–600 особей. Летом 1979 г., впервые с конца XIX в., на северной стороне острова образовалось лежбище тихоокеанского моржа. Тогда его численность достигала более 1 тыс. особей, но с 1994 г. (учтено 455 животных) численность неуклонно падала: в 2002 г. здесь встречено только 137 животных, а в 2009–2012 гг. наблюдатели отмечают полное отсутствие моржей на этом лежбище.В холодный период года в прибрежных водах о. Верхотурова встречаются акиба, крылатка и лахтак. На острове постоянно обитают полевка-экономка, горностай. Исключительный интерес для науки представляет факт существования на острове микропопуляции белого песца.

Поверхность острова покрыта травяно-кустарничковой и кустарниковой растительностью. Флора острова отличается большим богатством и содержит 285 видов сосудистых растений, относящихся к 145 родам и 53 семействам. Отмечены виды, занесенные в Красную книгу Камчатки: ива овальнолистная, родиола розовая, горечавка простертая, одуванчик Тамары и другие.

В 1983–2002 гг. на этой территории был зоологический заказник. О. Верхотурова входит в число ключевых орнитологических территорий глобального и регионального (общеазиатского значения) по программе «Ключевые орнитологические территории».

Памятник природы образован в 1981 году по представлению сотрудников Управления охотничье-промыслового хозяйства. Природоохранительная задача продиктована необходимостью охраны уникальных гнездовий морских колониальных птиц острова (в соответствии с советско-японской и советско-американской конвенциями по охране перелетных птиц), островной популяции белого песца и лежбищ морских зверей: моржа, сивуча, ларги, а также среды обитания животных. Научная задача основывается на эталонном значении всего уникального фаунистическо-флористического комплекса этого острова. Исключительный интерес для науки представляет факт существования на острове Верхотурова микропопуляции белого песца.