世界仅略低于日本的摩周湖而位居第二。 透明度高的原因首先在于它深邃的湖盆。贝加尔湖是世界最深的湖泊，其湖盆的平均深度为730米，因此，尽管湖面常会出现高度4米以上的风浪，但距湖面10 米以下的水体却是一片宁静。
大量的端足类动物使贝加尔湖具有“自体净化”功能。他们能够分解水藻，分解动物尸体，是维持湖水清澈的另外一个主要 原因。此外，贝加尔湖属于贫营养湖，水中氮、磷等营养元素含量低，藻类植物的密度也比较小。正是由于这些原因，贝加尔湖的湖水才显得那么晶莹剔透。 科学家在对湖水取样分析后认为，按照相关标准，贝加尔湖水属于水质最好的一类水，只需滤去水中的浮游生物，就可以直接饮用。
世界最深湖泊，最深处达1,620米(5,314呎)。长636公里(395哩)，平均宽48公里(30哩)，面积 31,500平方公里(12,200平方哩)。湖水容量23.6万亿立方米(5,500立方哩)，约占地球表面淡水总容量的1/5。有336条大小溪河注 入，最大的是色楞格(selenga)河、巴尔古津(barguzin)河、上安加拉(upper angara)河、图尔卡(turka)河和斯涅日纳雅(snezhnaya)河。
其总蓄水量23.6万亿立方米，相当于北美洲五大湖蓄水量的总和，约占地表不冻淡水资源总量的1/5，据说，贝加尔湖的淡水够人类喝100年。
贝加尔湖周围地区的冬季气温，平均为-38c，确实很冷，不过每年1～5月，湖面封冻，放出潜热，已减轻了冬季的酷寒；夏季湖水解冻，大量吸热，降低了炎热程度，因而有人说，贝加尔湖是一个天然双向的巨型“空调机”，对湖滨地区的气候起着调节作用。一年之中，尽管贝加尔湖面有5个月结起60厘米厚的冰，但阳光却能够透过冰层，将热能输入湖中形成“温室效应”，使冬季湖水接近夏天水温，有利于浮游生物繁殖，从而直接或间接为其它各类水生动物提供了食物，促进了它们的发育生长。据水下自动测温计测定，冬季贝加尔湖的底部水温至少有-4.4c，比湖的表面水温高。贝加尔湖可调节湖滨的大陆性气候。
贝加尔湖是世界最古老的湖泊之一，位于欧亚板块内部，由地壳断裂下陷形成，绝大多数科学家都认为贝加尔湖深处特有的动物残遗种约形成于三千万年前到两千万年前。贝加尔湖的产生据说是因为亚洲地壳沿着一条断层慢慢拉开，出现了一条地沟。起初，这条地沟深八公里，但随着岁月流逝逐渐被淤泥填塞，从淤泥中的微生物化石可以显示其形成年代。 绝大多数的湖泊，特别是冰河时期的湖泊，都形成于一万五千年前到一万年前。然后这些湖泊渐渐被沉积物填满，变成季节性沼泽、沼泽，最后彻底干涸。最近的研究表明贝加尔湖不是一个即将消失的湖泊，而是一个出于初始期的海洋。和非洲洲东部的红海一样，贝加尔湖的湖岸每年以两厘米的速度向两边拉开。贝加尔湖拥有作为许多海洋的典型特征——深不可测、巨大的库容、暗流、潮汐、强风暴、大浪、不断变大的裂谷、地磁异常等等。贝加尔洼地是不对称的，西部的坡面比东部更加陡峭。
从地质构造上看，贝加尔湖是一个断谷的凹部，一个深入到地下15～20公里深处的大裂口。贝加尔湖和它的汇水区是世界上一个独特的地质体系。贝加尔湖位于西伯利亚东部中心地区，距离其西南边的亚洲大陆地理中心乌鲁木齐县[2] 约 1600公里。贝加尔湖的山谷洼地是西伯利亚地区重要的自然屏障。这一自然屏障将不同的动植物区分开，在这里生长着许多独特的生物群落。