Som perler på en snor strækker Nedersø på 54 ha, Midtsø på 25 ha og Oversø på 9 ha sig nordpå fra Jels i kommunens sydøstlige hjørne. Tilsammen kaldes de for Jelssøerne og ligger i bunden af en tunneldal fra sidste istid. Med en middeldybde på 1,1 m og en størstedybde på 1,9 m er Oversø forholdsvis lavvandet. Midtsø er mellemdyb med en middeldybde på 4,1 m og en størstedybde på 7 m, mens Nedersø ikke bare er den største af de tre, men også den dybeste med en middel- og størstedybde på hhv. 5,7 m og 11,2 m. I nord løber Blåå til Oversø, som den forlader under navnet Jels Å, der efterfølgende gennemløber Midtsø og Nedersø for at fortsætte sydpå til udløbet i Gram Å på grænsen til Haderslev Kommune.
Selv om søerne lider under en stor næringsbelastning med især fosfor, er vandet forholdsvis klart. Det skyldes en enorm bestand af vandremusling, som filtrerer søvandet for alger og derved bidrager til at holde det klart. Vandremuslingen er en invasiv art, der stammer fra Østeuropa og Det Kaspiske Hav. I Danmark blev den fundet for første gang i København i 1843 og dukkede op i Jelssøerne omkring 1950 som det første sted i Jylland.
Fiskebestanden domineres helt af skalle og brasen, der udgør tre fjerdedele af søernes samlede fiskebiomasse. Dertil kommer karpe, aborre, sandart, ørred, gedde og ål. Ud over vandremuslingerne er de hvirvelløse dyr bl.a. repræsenteret ved den meget sjældne fjerbenet vandnymfe, som holder til ved Midtsø. I Jylland er den ellers kun kendt fra Slåensø ved Silkeborg.
Søerne er meget fuglerige, hvilket især gælder Oversø, hvor der er iagttaget næsten 140 forskellige arter. Ved søerne ses bl.a. toppet lappedykker, blishøne, grågås, troldand, gråand, isfugl og bjergvipstjert, ligesom fiskeørnen er en regelmæssig gæst. Derudover er søerne en vigtig raste- og overvintringsplads for en række forskellige andefugle, heriblandt sangsvane, grågås, krikand, pibeand og troldand.
En bræmme på i alt ca. 100 ha omkring Jelssøerne blev fredet i 1960. Af hensyn til fuglelivet er der desuden forbud mod fiskeri og sejlads på Oversø.
