Внешние границы заказника на суше совпадают с границами лесных кварталов, которые входят в его состав (кварталы 54, 67, 77, 82, 83 Чернореченского лесничества; квартал 9 и урочище Батилиман на территории Орлиновского лесничества – согласно материалам лесоустройства 1976 года), морские границы ограничены акваторией Черного моря шириной 300 метров, которая прилегает к береговой линии заказника.
Заказник граничит с территорией государственного природного ландшафтного заказника регионального значения «Байдарский».
На территории заказника находится крупнейшее в Крыму место произрастания реликтовой сосны пицундской (Станкевича), а также расположены высокопродуктивные участки можжевельника и земляничника мелкоплодного, многочисленных видов орхидных, занесенных в Красную книгу Российской Федерации и Красную книгу города Севастополя.
Площадь заказника 1377 га, в том числе площадь территории суши 1132 га, площадь акватории – 208 га, ширина акватории – 300 м.
На территории заказника «Мыс Айя» выделено 6 основных лесных растительных формаций: дуба пушистого и дуба скального, граба обыкновенного, сосны Станкевича, можжевельника высокого, полидоминантные природные и антропогеннопреобразованные формации других растений и редколесья.
Формации можжевельника высокого и сосны Станкевича занимают 34,7% площади объекта, что свидетельствует о его высокой природоохранной ценности.