Mesurant 32 kilomètres de long et 23 kilomètres de large pour une superficie de 360 km2, il s'agit du plus grand lac du parc, ainsi que du plus grand lac de montagne d'Amérique du Nord avec une altitude supérieure à 2 100 m[1].
Du fait de son altitude (2 357 m), la température de l'eau est relativement fraîche l'été (15,6 °C en moyenne) et négative en hiver, qui peut donc présenter une couche de glace pouvant atteindre près d'1 m d'épaisseur. La profondeur moyenne du lac est de 42 mètres mais elle peut atteindre 117 mètres.
Situé dans la partie sud-est du parc, la moitié sud du lac se trouve dans la caldeira de Yellowstone, le cratère du super volcan. Quelques sources chaudes ont été repérées au bord et au fond du lac.