Sedas purvā ir lielākā zāļu purva platība (6300 ha), tā teritorijā ir lielākais dabas liegums – “Sedas purvs” (7240 ha).

Sedas purvs pēc fizioģeogrāfiskā iedalījuma atrodas Ziemeļvidzemes zemienes Sedas līdzenumā, kurš pārsvarā ir klāts ar mežiem, bet pēc administratīvā – Jērcēnu, Plāņu, Ēveles un Ērģemes pagastā. Purvs paceļas 4,5–5 m virs apkārtējā reljefa. Tā ieplakas pamatne pārsvarā ir smilšaina un nelīdzena, kur zemākas vietas mijas ar reljefa pacēlumiem, ko veido eolie nogulumi un senās, pirms apmēram 10 000–11 000 gadu sapūstās iekšzemes kāpas. Tās plaši izplatītas visā purva teritorijā, bet visvairāk purva austrumu daļā, kur purvā iestiepjas iegarenas, smilšainas, kāpu veidotas pussalas vai salas. Daļa no tām paceļas arī virs purva virsas, tādēļ izveidojusies robota purva konfigurācija. Purvam attīstoties, kāpas pakāpeniski pārklāj kūdra, un tikai izteiktākas koku audzes norāda uz reljefa pacēlumiem, kurus veido minerālie nogulumi, un vietām, kurās ir plānāks kūdras slānis.

Purvu ziemeļdaļā šķērso Sedas upe, kas ir ūdeņiem bagāta, bet tās kritums ir ļoti mazs, tādēļ ik gadu tā appludina plašas teritorijas. Tāpēc plašajā purva kompleksā teritorijās, kuras mēdz pārplūst, izveidojušies zāļu jeb zemā tipa purvi, bet pārējās daļās – pārejas un augstā tipa jeb sūnu purvi.

Pēc vairāk nekā 60 gadu ilgušas intensīvas kūdras ieguves mūsdienās purva lielāko daļu aizņem izstrādātie, rekultivētie vai izstrādāšanā esošie kūdras lauki.

Sedas purvā un tai piegulošajā teritorijā 1999. gadā izveidoja dabas liegumu “Sedas purvs”, kas ietilpst Ziemeļvidzemes biosfēras rezervātā. Vēlāk to pievienoja Natura2000 teritoriju tīklam. 

Sedas purva hidrogrāfijā būtiska nozīme ir Sedas upei, kas kopā ar savu pieteku Sūnupi tek purva ziemeļdaļā. Purva dienviddaļu šķērso Stakļupīte, bet gar tā dienvidrietumu malu tek Strenčupīte. Apmēram 1,5 km attālumā no purva dienvidu robežas tek Gauja.

Sedas upes palu ūdeņi pavasaros appludina aptuveni 1185 ha izstrādāto kūdras lauku. Plūdu ūdeņiem atkāpjoties, palu ūdeņu izveidotie dīķi saglabājas apmēram 840 ha platībā. Vidējais dīķu dziļums ir 0,7–1,4 m. Šajās teritorijās pavasara palu ūdeņi pārklāj kūdrāju ar ūdens slāni, kas saglabājas 2–3 nedēļas.

Kūdrāja ūdens barošanās avoti ir virszemes ūdeņi, atmosfēras nokrišņi un gruntsūdeņi. Sedas purva minerālās pamatnes kritums ir dienvidaustrumu–ziemeļrietumu virzienā, un tikai uzaugušais sūnu purvs Sedas purva centrā ir izveidojis ūdensšķirtni Sedas un Gaujas baseinā. Augstā jeb sūnu purva teritorijā ir vairāki nelieli purva ezeriņi un akači, kuru kopplatība ir apmēram 50 ha.

Lai varētu veikt kūdras ieguvi, tika veidota meliorācijas grāvju sistēma, un purva dabiskais hidroloģiskais režīms tika izjaukts. Zemākās reljefa vietas ir piepildījušās ar ūdeni, veidojot dažāda lieluma un dziļuma dīķus.

Pārējā teritorijā dīķi un muklāji izveidojušies, pakāpeniski uzkrājoties nokrišņu ūdeņiem, nosusināšanas sistēmas nekopšanas, aizbēršanas un bebru darbības dēļ.

Sedas purvs un dabas lieguma teritorija atrodas Ziemeļvidzemes ģeobotāniskajā rajonā. Dabīgā flora saglabājusies tikai atsevišķās vietās purvā, gar purva malu un Sedas upi. Kūdras ieguves un tai nepieciešamo sagatavošanas pasākumu rezultātā dabīgā zemsedze ir būtiski pārveidota un degradēta. Ietekmētajās teritorijās (kūdras lauki, ceļu trases u. c.) sastopama nabadzīga veģetācija vai vietām tās nav vispār. Kopš purva izstrādes sākuma teritorijā ienāk jaunas sugas (jo īpaši ūdensaugi), kas saistītas gan ar purva reģenerāciju, gan jaunu biotopu veidošanos. Saldūdens biotopos konstatētas 26 vaskulāro augu sugas, bet kopumā, pēc dažādu pētījumu datiem, purvā un tā apkārtnē konstatētas vairāk nekā 390 vaskulāro augu sugas.

Sedas zāļu jeb zemā tipa purva daļa ir vai nu klaja, vai arī apaugusi ar retiem, līdz 5 m augstiem bērziņiem. Zemsedzē gandrīz viscaur šajā purva daļā sevišķi daudz spilvju – platlapu spilve (Eriophorum latifolium), šaurlapu spilve (E. Angustifolium) – un grīšļi – pūkaugļu grīslis (Carex lasiocarpa), dūkstu grīslis (C.limosa), skarainais grīslis (C.paniculata) –, kā arī purva vārnkāja (Comarum palustre), trejlapu puplaksis (Menyanthes trifoliata), purva purene (Caltha palustris), dzeltenā ķekarzeltene (Lysimachia thyrsiflora), purva kosa (Equisetum palustre), purva vijolīte (Viola palustris) un citi. Sūnu sastāvs ir diezgan mainīgs. Visbiežāk te sastop dažādu zaļsūnu sugas: sirpjlapes (Drepanocladus), samtīšu (Bryum), strupknābju (Calliergon), mēziju (Meesia) dzimtas sūnas, parasto spuraini (Rhytidiadelphus squarrosus), spuraino dzīpareni (Paludella squarrosa), purva krokvācelīti (Aulacomnium palustre), parasto avoksni (Philonotis fontana), kā arī sfagnu sūnas: gludo sfagnu (Sphagnum teres) un sirpjlapu sfagnu (Sph. subsecundum) sugas.

Pārejas purvs, tāpat kā sūnu purvs, veidojies uz zāļu purva kūdras slāņa. Plašas pārejas purva daļas ir apaugušas ar 8–10 m augstām priedītēm un bērziņiem.

Virs zāļu vai pārejas tipa purva vairākās vietās paceļas augstā tipa jeb sūnu purvs. Lielākā platībā sūnu purvs izveidojies Sedas purva centrālajā daļā. Purvs ir klajš, un tā vidusdaļā ir daudz ezeriņu un akaču. Te sastopami visi parastie sūnu purva augi – parastā priede (Pinus silvestris), purva vaivariņš (Ledum palustre), lācenes (Rubus chamaemorus), makstainā spilve (Eriophorum vaginatum), purva dzērvene (Vaccinium oxycoccos), purva šeihcērija (Scheuchzeria palustris) –, kā arī sfagnu sūnas: brūnais sfagns (Sph. fuscum), sarkanais sfagns (Sph. rubellum), garsmailes sfagns (Sph. cuspidatum) un citi.

Ezeriņos un akačos, kas jau pārklāti vai nu viscaur, vai daļēji ar augu segu, sastopama purva šeihcērija (Scheuchzeria palustris), dūkstu grīslis (Carex limosa), magelāna sfagns (Sph. magellanicum), brūnais (Sph. fuscum) un sarkanais (Sph. rubellum) sfagns. Lāmās aug garsmailes sfagns (Sph. cuspidatum), bet vietām to virsa pārklāta ar aļģu segu, kas pārsvarā sastāv no zaļaļģēm (Zygogonium ericetorum).

Sedas purvs veidojies Sedas upes baseina augšdaļā, pārpurvojoties sauszemei, kā arī vietām aizaugot seklām ūdenstilpēm. Tādēļ tā teritorijā uzkrājusies dažāda tipa kūdra. Pirms tika uzsākta kūdras ieguve Sedas tīrelī, kūdras slāņa vidējais dziļums sasniedza apmēram 3 m, bet lielākais kūdras slāņa biezums sasniedza apmēram 8 m tajās vietās, kur uzkrājusies augstā purva tipa kūdra. Kopējie kūdras krājumi ir 97,6 miljoni m³ (rūpnieciskie krājumi ir 96,2 miljoni m³), no kuriem lielāka daļa jau ir izmantota.

Plašajā Sedas purva ieplakā dažādās vietās bijuši atšķirīgi apstākļi, kas noteikuši purva veidošanos, tādēļ tajā sastop gan zemos jeb zāļu purvus, gan arī pārejas un augstos jeb sūnu purva tipus. Zāļu purva vidējais dziļums ir 3,5 m, lielākais – 5,8 m, pārejas purva vidējais dziļums ir 3 m, lielākais – 6 m, bet sūnu purva vidējais dziļums ir 4 m, lielākais – 7,3 m. Purva lielākajā daļā kūdras nogulumu apakšējos slāņus veido grīšļu kūdra un tikai atsevišķās purva daļās – hipnu kūdra, bet purva malās – arī zemā purva tipa grīšļu un koku kūdra. Atsevišķās vietās starp apakšējo kūdras slāni un minerālajiem nogulumiem ir konstatēts sapropelis.

Sedas purva teritorijā, kur dominē zāļu purva kūdra, ģeoloģisko griezumu no apakšas uz augšu veido 4,0–5,8 m vidēji sadalījusies grīšļu–hipnu vai koku–hipnu kūdra; 3–4 m labi sadalījusies koku–grīšļu kūdra; 0,5–3 m vidēji sadalījusies grīšļu un koku–grīšļu kūdra; augšējo slāni (līdz 0,5 m dziļumam) veido maz sadalījusies grīšļu kūdra. Kūdras pelnainība mainās no 8,5 % pamatnē līdz 3,4 % augšējā slānī.

Pārejas tipa purva daļas raksturo šāds griezums: 5–6 m dziļumā zem kūdras uzkrājies līdz 10 cm biezs sapropeļa slānis, kuru pārsedz vidēji sadalījusies zemā tipa hipnu–grīšļu kūdra; 3,5–5 m vidēji un labi sadalījusies zemā tipa koku–grīšļu kūdra; 0,5–3,5 m vidēji vai labi sadalījusies pārejas purva tipa grīšļu, koku–grīšļu kūdra, bet virsējo slāni (līdz 0,5 m) veido maz sadalījusies pārejas purva tipa sfagnu un sfagnu–grīšļu kūdra. Kūdras pelnainība griezumā mainās no 8 % pamatnē līdz 2,8 % augšējā slānī.

Augstā jeb sūnu tipa purva daļās, kuras izveidojušās galvenokārt purva centrālajā daļā kā atsevišķi apgabali, purva nogulumu griezums raksturojams šādi: 6,5–7,3 m vāji sadalījusies zemā purva tipa hipnu kūdra, to pārsedz 5–6,5 m vidēji sadalījusies zemā purva tipa grīšļu kūdra; 4–5 m labi vai vidēji sadalījusies pārejas purva tipa sfagnu–grīšļu un koku–grīšļu kūdra. Griezuma augšējo slāni (0–4 m) veido maz līdz vidēji sadalījusies augstā purva tipa spilvju–sfagnu kūdra.

Purva centrālajā daļā plašā teritorijā zem augstā tipa sfagnu kūdras lielā daudzumā atsedzās 4200–4400 gadus veci priežu zari un celmi, kas norāda uz to, ka šī slāņa veidošanās laikā purvā bijuši labvēlīgi apstākļi lielu koku augšanai, jo bijis ievērojami sausāks, iespējams arī siltāks klimats, jo šobrīd purvā tik lielas priedes neaug.

Sedas līdzenuma, kura pazeminājumā izveidojies Sedas purvs, reljefa veidošanos noteikusi Smiltenes un Strenču lokālā sprostezera un ledāja kušanas straumju ūdeņu darbība leduslaikmeta beigu posmā, pārskalojot un rietumu vējiem pārpūšot Ziemeļvidzemes ledāja mēles aktīvā ledus atstātās reljefa formas un nogulumus. Tādēļ Sedas purva ieplakā zem kūdras vai sapropeļa galvenokārt sastopamas smalkas smiltis vai nedaudz slokšņoti māli. Sedas līdzenuma plašajos reljefa pazeminājumos izveidojušies purvi, no kuriem lielākais ir Sedas tīrelis, kas veidojies Sedas upes baseina augšdaļā, pazeminājumā, kur ledus laikmeta beigu posmā un holocēna sākumā bijis ezers. Sedas lejteces apkārtnes nogulumos tika konstatētas liecības par plašu paleodeltu, kas ļauj secināt, ka paleoezers noplūdis pa Sedas upi uz Burtnieka ezeru. Sedas purva ieplakas pamatne pārsvarā ir smilšaina un nelīdzena, kur zemākas vietas mijas ar reljefa pacēlumiem, ko veido senās, pirms vairāk nekā 10 000 gadiem sapūstās kāpas, kas izveidojās, kad atsedzās plašas smilšainas teritorijas bez veģetācijas pēc paleoezera noplūšanas. Eolie jeb vēja pārpūstie nogulumi un to veidotās iekšzemes kāpu reljefa formas plaši izplatītas visā purva teritorijā, bet visvairāk purva austrumu daļā. Atkarībā no apstākļiem purvs sācis veidoties divējādi – aizaugot seklām ūdenstilpēm vai pārmitros apstākļos pārpurvojoties minerālgruntij.

Purva ieplakas dziļākajā daļā, kur bijis ezers, tam noplūstot, virs ezera nogulumiem izveidojusies kūdra, bet ieplakas pārējā daļā kūdra veidojusies, atmirstot augiem, kas auguši uz pārmitras minerālgrunts. Plašajā Sedas purva teritorijā dažādās vietās bijuši atšķirīgi apstākļi, kas noteikuši purva veidošanos, tādēļ tajā uzkrājušies gan zemā, gan arī pārejas un augstā purva kūdras slāņi.

Pētījumos konstatēts, ka kūdra Sedas purvā sāka uzkrāties kopš holocēna sākuma, kad bija noplūdis paleoezers, sāka aizaugt reljefa pazeminājumos palikušās ūdenstilpes ar hipnu sūnām, veidojot pirmos zemā purva tipa kūdras slāņus, savukārt purva teritorijas apkārtnē sāka veidoties priežu–bērzu meži, kurus vēlāk nomainīja priežu meži. Pirms 4200–4400 gadiem purvs bija aizaudzis ar priežu mežu, kas liecina par būtiskām vides apstākļu izmaiņām purvā. Klimatiskajiem apstākļiem mainoties, purvā izveidojās pārejas purva tipa koku kūdras slānis, virs kura līdz pat mūsdienām uzkrājas maz sadalījusies augstā purva tipa sfagnu kūdra.

Kopš 1954. gada Sedas tīrelī tiek iegūta kūdra, ko iegūst un pārstrādā uzņēmums a/s “Seda”, bet Sedas pilsētā, kas atrodas dienvidos no Sedas tīreļa, darbojas pārstrādes un fasēšanas rūpnīca. Kūdras ieguvi apkalpo šaursliežu dzelzceļš.

Sedas purva teritorija ir viena no perspektīvākajām Ramsāres konvencijas mitrāju vietām un ir iekļauta Latvijas un Eiropas Savienības nozīmes putniem nozīmīgo vietu sarakstā, kā arī ir izcila putnu aizsardzības teritorija. Agrākajās kūdras ieguves vietās, kur ir stāvošs ūdens, ieviesušās niedres un vilkvālītes, izveidojies izcils biotops ūdensputnu ligzdošanai.

Sedas purvā Dabas aizsardzības pārvalde organizē dažādus pasākumus, lai izglītotu sabiedrību, piemēram, Dabas aizsardzības pārvalde sadarbībā ar Strenču novada domi organizē pasākumu ciklu "Sedas purvs četros gadalaikos". Viens no dabas lieguma “Sedas purvs” dabas aizsardzības plānā paredzētajiem pasākumiem ir niedru novākšana, tiek rīkots Niedru skulptūru festivāls. Sedas purvā kūdras ieguves rezultātā radusies savdabīga kultūrainava, ko veido kūdras ieguves lauki, purva dīķi un šaursliežu dzelzceļš. Šeit izveidota Sedas purva taka, un tā ir viena no garākajām purva takām Latvijā.