Morénová hráz je vysoká 30–40 m, kamenné moře sestupuje až 150 m pod jezero. Ledovcový kotel (kar) je zahlouben do severovýchodního svahu nejvyšší hory na české straně Šumavy Plechého. Příkré závěrové stěny kotle s obnaženými skalami a suťovými proudy dosahují téměř k jeho vrcholu. Jezerní stěna je vysoká 260 m. O vyhloubení karu se postaral svahový ledovec, jeden z jedenácti, které na Šumavě existovaly v době čtvrtohor. Dosahoval šířky až 1 km a byl ze všech nejširší. Po jeho ústupu zbyla na okraji karu čelní moréna z mohutných balvanů, která vytvořila přirozenou hráz.
Voda z jezera odtéká Jezerním potokem do Vltavy. V letech 1789–91 byla čelní moréna utěsněna a v souvislosti se stavbou Schwarzenberského kanálu na ní byla vybudována 2,5 m vysoká hráz, do které byla osazena stavidla umožňující regulovaný odtok z jezera pro umožnění plavení dříví ve Schwarzenberském plavebním kanálu. Celkem bylo možné z jezera vypustit 177 tisíc m² vody.
V září a říjnu 1935 byla prováděna hydrotechnická měření v souvislosti se stavbou chaty u Plešného jezera. Původním účelem bylo zjistit, zda by bylo možné využít odtoku z jezera pro výrobu elektřiny pro chatu. Bylo však zjištěno, že průtočná kapacita nestačí ani pro pohon malé turbíny, nemá-li být zároveň zmenšeno výtokové množství pro napájení Schwarzenberského kanálu v době plavení. Měřila se výška vodní hladiny a všechny činitelé, kteří mají vliv na její stav, tzn. přítoky, vodní srážky a vypouštění z jezera. Zajímavostí je, že při silnějším větru byly pozorovány znatelné výkyvy hladiny. Asi v minutových intervalech stoupala a klesala bez ohledu na vlnění o 18 cm.
V polovině devadesátých let dvacátého století došlo k neovladatelnému snížení hladiny v místě neodborně postaveného výpustního zařízení. Správa Národního parku Šumava zadala opravu hráze, při níž bylo provedeno v roce 1999 její zatěsnění injektáží betonem. Byl opraven odtok z jezera, aby nemohlo dojít k opětnému úniku vody z jezera. Pod výpustním zařízením zřídil Hydrobiologický ústav měrný profil, na kterém se automaticky zaznamenává odtok z jezera. Na hrázi je umístěna malá meteorologická stanice, která registruje podobné údaje jako ve třicátých letech.
