L'Isola Polvese, situata nella parte sud-orientale del Lago Trasimeno, con i suoi 70 ettari è la più estesa tra le tre isole del Lago. La costa si trova a 258 m s.l.m. mentre la sommità raggiunge i 313,4 metri.

E’ di particolare interesse dal punto di vista naturalistico per la presenza, a sud-est, di una vasta zona umida con canneti che danno rifugio a varie specie di uccelli ed anfibi. Alberi e arbusti ornamentali sono presenti in corrispondenza dei prati dell’approdo, mentre siepi di rosmarino e melograno caratterizzano i sentieri interni dell’isola. Nella zona a nord si trovano: la Lecceta di San Leonardo un bosco di circa 11 ettari, composto prevalentemente da lecci ad alto fusto, roverelle, ornielli, alaterni e un sottobosco dove prevalgono il viburno, l'alloro, il pungitopo e il ligustro; un esteso oliveto con imponenti alberi secolari da cui viene ricavato un ottimo olio extravergine biologico.

La Polvese è ricca anche dal punto di vista artistico-culturale. Essa conserva rilevanti memorie storico-architettoniche che vanno dagli antichi romani ai giorni nostri come la Chiesa di San Secondo (XII secolo), il Monastero dei Monaci Olivetani (XV secolo), la Chiesa di San Giuliano (XI secolo) con antistante l'Opus reticolatum romano, il Castello di Difesa (XV secolo) e la Piscina Porcinai dal nome del noto architetto italiano del paesaggio Pietro Porcinai che curò il progetto alla fine degli anni ‘50 conosciuta anche come Giardino delle Piante Acquatiche.

Possiamo osservare diversi punti d’interesse naturalisico che si fondono con la poesia e la magia dei tramonti e la vista del lago. I luoghi più panoramici sono il Belvedere situato nella parte più alta dell’Isola, dove è possibile ammirare panorami mozzafiato e osservare suggestivi scorci paesaggistici la cui vista sconfina fino alla vicina Toscana e la Punta del Macerone che si trova lungo la riva del Lago ai piedi del Belvedere.

All’interno dell’Isola è presente un oliveto di 34 ettari che comprende circa 6.000 piante, divise tra le varietà di: Dolce Agogia, Moraiolo, Frantoio, Leccino e da pochi esemplari di Vera. L'oliveto caratterizza tutto l’ambiente dell’Isola anche grazie a tante piante secolari, maestose, da essere osservate come veri e propri monumenti. In questi ultimi anni sono oggetto di un recupero agronomico e di un modello di gestione degli oliveti in regime biologico; è in corso la moltiplicazione di tutte le varietà presenti nell'Isola per realizzare un campo collezione per la loro conservazione e valutazione ai fini di una potenziale reintroduzione in coltura a salvaguardia del germoplasma e dell'olio locale. 

L'origine dei primi oliveti rimane incerta ma i numerosi olivi antichi, con età stimata per alcuni esemplari superiore ai 500 anni, rappresentano il patrimonio olivicolo dell'Isola.
Il frutto di queste piante secolari viene raccolto a mano, lavorato nel frantoio dell'Isola eseguendo la frangitura delle olive con macine in pietra, da questa nobile esecuzione di lavorazione cosidetta spremitura a freddo si ottiene un olio extravergine biologico di ottima qualità.

Gli ambienti naturali ospitano una ricca fauna di invertebrati, soprattutto insetti; tra i vertebrati sono presenti la volpe, la faina, la lepre, l’istrice, la nutria, il topo ragno e una grande varietà di uccelli che variano molto in base alle migrazioni, è comunque possibile trovare gabbiani, cormorani, fagiani, germani reali, falchi di palude, pavoni, martin pescatore, svassi, folaghe e aironi.

La fauna ittica offre diverse varietà di pesci: tra le specie autoctone abbiamo la tinca, il cavedano, la scardola, il luccio e l’anguilla; tra le specie alloctone troviamo il latterino, il ghiozzetto, il persico trota, il persico reale, il persico sole, il carassio, il pesce gatto, l’alborella, il cefalo, la gambusia, la carpa erbivora o amur e la carpa comune.

Nell’Isola è possibile svolgere attività di ricerca e di sperimentazione con programmi di monitoraggio (stazioni di rilevamento dei parametri idrometeorologici), studio nel campo delle tecnologie a basso impatto e azioni di recupero secondo criteri ad alta compatibilità ambientale.