Толмачевские водопады входят в состав тех мест природы, которые защищены государством и относятся к памятникам природы.
К западу от вулкана Горелого распростерлось щитообразное вулканическое нагорье - Толмачёв дол. Это место находится на полуострове Камчатка в районе Усть-Большерецком. Толмачев дол образовался во время последних стадий извержения вулкана, здесь произошло образование многочисленных лавовых и шлаковых куполов и конусов.
Самым высоким из конусов высотой 1 415 метров назван вулкан Толмачев. На высоте 615 метров в центре вулканического нагорья расположилось озеро с одноименным названием. Из этого озера вытекает полноводная река Толмачева. По расчетам, которые проводились на реке, было выявлено, что она протекает со скоростью - 7,7 м3/с. Сама по себе река спокойная, но когда она приближается к озеру, то набирает быстрые обороты и ее течение ускоряется.
На западном краю Толмачёва дола река круто спускается к западно-камчатской низменности, где вплоть до 2000 года были живописные водопады.
Первый малый водопад имел высоту падения до 4 метров. Он носил также название верхний водопад. Река спускалась вниз со ступенчатого почти вертикального уступа. Поток разделял скалистый гребень.
Средний водопад (большой) от малого водопада располагался в 1,3 км и имел высоту падения воды 14 метров. Во время паводка водопад разливался и заполнял собой 70-ти метровую ширину обрыва. В это время он был похож на сплошную грохочущую белую стену.
Ниже среднего водопада на расстоянии приблизительно двести метров расположился еще один водопад высотой 4 метра. Общее падение водопадов составляло 30-40 метров.
В 1996 году, когда началось строительство каскада мини-ГЭС, была существенно изменена режимная система реки и пострадала сохранность водопадов. Озеро Толмачево служило естественным водохранилищем для каскадов, вода в этом озере была поднята плотиной ГЭС-1 на 12 м. После того как была введена в промышленную эксплуатацию ГЭС-1 и ГЭС-3 на реке Толмачёвой остался только один - средний водопад. Но сегодня он не такой красочный и живописный как был десятилетия назад.
Как и вся растительность Камчатки по берегам реки Толмачевой преобладает ольховый и кедровый стальник, рябина бузинолистная, рододендрон золотистый.