Le site se trouve aux sources du ruisseau du Marsau, affluent de la Lhomme, à 1 km à l'est de l'autoroute E 411 (sortie Libin).
Géologie: Gedinnien G2a (assise d'Oignies), schistes, grès, arkoses.
Le coeur du site est constitué d'une boulaie-aulnaie tourbeuse avec
- dans la strate arborée: Betula pubescens (4.4), Alnus glutinosa (+), Picea abies (1.2);
- dans la strate arbustive: Betula pubescens (1.1), Salix aurita (1.2), Frangula alnus (1.1), Picea abies (2.2);
- dans la strate herbacée: Molinia caerulea (1.2), Glyceria fluitans (1.2), Ranunculus repens (1.2), Carex remota (1.2), Dryopteris carthusiana (1.2), Athyrium filix-femina (1.1), Lysimachia vulgaris (1.2), Equisetum sylvaticum (1.2), Viola palustris (+.2), Galium palustre (1.2), Ranunculus flammula, Oxalis acetosella, Luzula luzuloides, Luzula sylvatica, Deschampsia flexuosa, Carex canescens, Polygonatum verticillatum, Dryopteris dilatata, Caltha palustris, Lonicera periclymenum, Blechnum spicant, etc.
- et une importante strate muscinale avec Sphagnum spp. (4.4), Polytrichum commune (1.2), etc.
On observe également dans les limites de la Fagne Mariette:
- des cariçaies à Carex nigra et à Carex rostrata;
- des bas-marais acides à Carex echinata et Carex canescens;
- des fragments de nardaie à nardus stricta, Potentilla erecta, Galium saxatile, Pedicularis sylvatica;
- des saussaies marécageuses à Salix aurita.