Der Thiersee wurde bereits 1930 unter Schutz gestellt und ist somit eines der ältesten Naturdenkmäler Tirols.
Der See liegt auf einer Meereshöhe von 616m und hat eine größe von ca. 25,14 ha, bei einer maximalen Tiefe von 12,4 Metern.
Der Thiersee ist ein Großraumbiotop mit einer schmalen, sehr schönen und artenreichen Uferzone.
Neben den Kleinseggen- und Großseggenriedern gibt es verbreitete Vorkommen einiger geschützten und gefährdeten Arten, wie der Seerose, der Tannenwedel, der Fieberklee, die Seebinse, der Faden-segge, der Schnabel-Segge oder das echte Geißblatt.
Rund um den Thiersee wachsen und gedeihen mehr als 150 verschiedenste Pflanzenarten.
Im kalkreichen Wasser des Thiersee leben neben zahlreichen Arten von Wasserkäfern, einige Seeschlangen und die Fischarten Hecht, Zander, Waller, Seeforelle, Barsch, Karpfen, Schleie, Rotauge, Rotfeder und Laube.
Eine Besonderheit des Naturdenkmals Thiersee ist das Vorkommen von Süßwasserkrebsen.