Система состоит из трёх несвязанных друг с другом озёр — Большое Голубое (ниже моста через Казанку на Казанской Объездной дороге автомагистрали М7), Проточное и Малое Голубое (выше моста по течению Казанки).
Озёра являются старицами реки Казанки, протекающей в непосредственной близости, осложнённые котловинами карстового происхождения. Карстовые провалы появились в этой местности около 200 лет назад.
Озёра не имеют наземных притоков, питаются подземными водами, стекая по протокам в Казанку (до 600 л/сек). Летом эта вода существенно охлаждает, а зимой согревает Казанку, препятствуя льдообразованию ниже по течению. Вода в озёрах отличается почти абсолютной прозрачностью и оптическим эффектом линзы, при котором глубина визуально кажется значительно меньше реальной. В жёсткой, горьковатой на вкус подобно морской, минерализованной воде озёр высоко содержание калийно-кальциевых сульфитно-сульфатных солей, на их дне большими участками располагаются иловые солевые грязи голубого цвета, что и дало название озёрам. Цвет воды меняется от времени года и погоды от лазурного до чёрного. В сильные морозы вода озёр сильно парит локальным низким туманом. Вода и грязи используются в близлежащем санатории «Крутушка» и неорганизованным населением в качестве целебных от псориаза и других кожных заболеваний. Первым краткое описание Голубых озёр дал в 1829 году казанский учёный, ректор КГУ и краевед Карл Фукс.
