Brabrand Sø og Årslev Engsø er de to største søer i Aarhus Kommune og udgør tilsammen omkring en fjerdedel af kommunens samlede søareal. Søerne ligger side om side lige vest for Aarhus, kun adskilt af et knap 450 m bredt eng- og moseareal. I vest løber Århus Å til Årslev Engsø, som den gennemløber for derefter at fortsætte videre gennem Brabrand Sø, som den forlader ved Stolpeeng kort før ringvejen i øst. Selv om søerne således er tæt forbundet, er de opstået på meget forskellig vis, hvilket bl.a. kommer til udtryk i de tilknyttede naturværdier, som er ret forskellige.
I Atlantisk tid var området med Brabrand Sø en del af en større fjord, som havde forbindelse ud til Århus Bugt. Materialeaflejring og landhævning betød dog, at fjorden gradvis trak sig tilbage, så Brabrand Sø opstod. Oprindelig var søen betydelig større, end den er i dag, og for blot 200 år siden strakte den sig ca. 1 km længere vestpå. Aflejring af bundmateriale og især en generel vandstandssænkning har givet den lavvandede Brabrand Sø sit nuværende areal på 154 ha med en middeldybde på 1,1 m og en størstedybde på 2,7 m.
Brabrand Sø modtager også vand fra Dødeå, som løber til søen i sydøst, og Voldbæk, der har sit udløb i Århus Å umiddelbart vest for søen. Samlet giver det Brabrand Sø et opland på ca. 310 km2. Herfra har søen gennem tiden modtaget mere eller mindre urenset spildevand samt store mængder næringsstoffer, mudder og andet organisk materiale. Meget af materialet bundfældede sig i søen, hvilket sænkede vandstanden i den i forvejen lavvandede sø, som samtidig blev stadig mere næringsbelastet. Allerede i 1959 voksede bekymringen for søens tilstand, og de første offentlige miljøprojekter blev sat i værk. Siden er flere projekter gennemført; både for at bevare den bynære søs æstetiske værdier og, især senere, for at begrænse forureningen og forbedre områdets bæredygtighed.
I dag kantes Brabrand Sø af moser og enge, som huser en række mere eller mindre sjældne plantearter som knold- og kærfladbælg, brudelys og flere arter orkidéer. Her kan man også opleve den fredede grøn mosaikguldsmed, som foretrækker at lægge sine æg på vandplanten krebseklo. Toppet og sorthalset lappedykker, grågås, troldand, taffeland, rørhøg og fiskehejre yngler ved søen, og visse år yngler også skægmejse mellem tagrørene. Derudover er søen en vigtig rasteplads for trækkende ænder og gæs, mens vadefugle raster på engene. Både knopsvane, sangsvane og stor skallesluger overvintrer regelmæssigt på og ved søen.
I sammenligning med Brabrand Sø er Årslev Engsø betydelig yngre. Der havde længe været et ønske om en sø, som både kunne bidrage til at mindske næringsbelastningen af Brabrand Sø og Århus Bugt samt øge områdets biodiversitet og muligheder for friluftsliv. Etableringen af den nye sø blev politisk besluttet 2001‑02, og kort derefter gik anlægsarbejdet i gang. Den 19. marts 2003 så Årslev Engsø dagens lys, da Århus Å blev ledt om til den nye søs leje.
I dag dækker Årslev Engsø et areal på 117 ha og har en størstedybde på ca. 1,25 m og en middeldybde på blot 0,5 m. Foruden Århus Å får søen også vand fra Kildebæk og Madsesbæk i syd og Lyngbygård Å i nord. Som det ofte er tilfældet med nyetablerede søer, tog fuglene hurtigt Årslev Engsø til sig, og i dag er den tilholdssted for talrige ande- og vadefugle. Desuden har fx fiskeørn og sjældenheder som dværgmåge, rovterne og odinshane jævnligt optrådt ved søen. Derimod bærer plantelivet stadig præg af, at de omgivende arealer indtil for ganske nylig har været opdyrkede. Man håber dog, at bl.a. orkidéerne på engene ved Brabrand Sø med tiden vil indvandre til området.
Området omkring Brabrand Sø blev fredet i 1959 for især at bevare udsigten ud over søen i forbindelse med anlæggelse af Brabrandstien. Senere fredninger har udvidet området til at omfatte Årslev Engsø og dele af Århus Ådal. Derudover indgår begge søer i habitatområdet Brabrand Sø med omgivelser.
