青海湖的构造断陷湖,湖盆边缘多以断裂与周围山相接。距今20~200万年前成湖初期,形成初期原是一个大淡水湖泊,与黄河水系相通,那时气候温和多雨,湖水通过东南部的倒淌河泄入黄河,是一个外流湖。至13万年前,由于新构造运动,周围山地强烈隆起,从上新世末,湖东部的日月山、野牛山迅速上升隆起,使原来注入黄河的倒淌河被堵塞,迫使它由东向西流入青海湖,出现了尕海、耳海,后又分离出海晏湖、沙岛湖等子湖。由于外泄通道堵塞,青海湖遂演变成了闭塞湖。加上气候变干,青海湖也由淡水湖逐渐变成咸水湖。北魏时青海湖的周长号称千里,唐代为400公里,清乾隆时减为350公里。在布哈河三角洲前缘约20公里处有古湖堤遗址;距湖东岸25公里处的察汉城(建于汉代),原在湖滨。东西两边已分别退缩25公里和20公里,水位下降约100米。目前青海湖呈椭圆形,周长300余公里。1908年俄国人柯兹洛夫推测当时湖面水位3205米,湖面积为4800平方公里;上世纪50年代的测绘资料显示,青海湖湖水面积为4568多平方公里; 70年代出版的地形图量得湖水位3195米左右。湖面积为4473平方公里;1988年水位3193.59米,湖面积为4282平方公里,到了2000年,通过遥感卫星数据分析,青海湖的面积是4256.04多平方公里。现湖水容积739亿立方米,最长约104公里,最宽约62公里,最大水深3.14米,湖水平均矿化度12.32克/升,含盐量1.24%。
青海湖水位每年平均以12.1厘米的速度下降,水位下降最快的2000年,1年内下降了21厘米,以这样的速度,青海湖年平均减少湖水4.36亿立方米,正在从单一的高原大湖泊分裂为“一大数小”的湖泊群。造成青海湖不断缩减的因素主要有气候变暖、人类活动加剧以及降雨量减少等原因,特别是在青海湖周边盲目开荒,破坏了注水河流的水源,目前青海湖50%的注水河流已经干涸。据统计,由于水源补给河流大量减少,与20年前相比,入湖水量也因此减少了60%。
有专家预测,如果按照现在的速度不断萎缩,平均水深18米的青海湖将在200年后完全消失。目前来看,由于气候暖干和全流域生态系统退化,青海湖水位下降的总趋势在短期内难以改变。
青海湖是内陆湖,内陆湖是指处于河流的尾闾或独自形成独立的集水区域,湖水均不外泄入海的湖泊。是无地面或地下出流的湖泊,其水量消耗于蒸发损失。青海湖是咸水湖,通常是湖水不排出或排出不畅,蒸发造成湖水盐分富集形成的。像罗布泊、纳木错都是咸水湖。
青海湖是中国最大内陆咸水湖,含盐量百分之五。