Des carottes prélevées dans le lit du lac indiquent que celui-ci s'est formé il y a quelque 20 000 ans pendant la dernière période de glaciation. Durant les 6 000 dernières années, la rivière Abashiri a creusé le lit du lac. Des artefacts de la période Jomon ont été trouvés dans la zone autour de la rivière Memanbetsu. À l'époque moderne, le cours de la rivière Abashiri a été aligné pour les besoins de l'irrigation causant un grave problème de siltation (colmatage) au lac Abashiri[1].
Gel et salinité
Le lac gèle du mois de décembre au mois d'avril avec une épaisseur de glace pouvant atteindre 1 mètre. L'apport réduit d'eau durant la période hivernale amène l'eau salée à remonter le courant depuis la mer d'Okhotsk jusque dans le lac. Cet apport d'eau salée a créé une couche d'eau contenant 10 000 ppm de chlore à 10 m sous la surface du lac[1].