Це замкнута безстічна водойма площею понад 3 350 км² (сточище становить 70 000 км²); на висоті 753 м, вода із високим вмістом солі (18,8 ‰). Озеро замерзає за період з жовтня по травень. Влітку температура сягає 25 °C на поверхні і 19 °C на дні.
Озеро є залишком древньої великої водойми, яка існувала тут в льодовиковий період. Льодовики в той час спускались з гір далеко вниз, танули в міжгірних улоговинах, де і виникла велетенська водойма.[1] Цікаве розташування озера: з двох сторін до озера примикають дуже розгалуженні заболочені дельти річок, стікаючі з гір, з інших — підніжжя хребтів і піщані масиви. З півдня Убсу-Нур відокремлено від решти Улоговини Великих озер невеликим хребтом Хан-Хухийн-Нуруу.
В сточищі озера знаходиться найпівнічніша пустеля розташована в найпівденнішій тундровій зоні.[2]
Клімат, флора і фауна
Озеро розташовано на геокліматичній межі між Сибіром і Центральною Азією. Річне коливання температури повітря може складати від -58 °C взимку до 47 °C навесні. В улоговини озера існує особливий мікроклімат, що дозволяє різноманітним природним зонах існувати на обмеженому просторі. В улоговини, яка є свого роду унікальною природною лабораторією, вже близько десятиліття працює Убсунурський міжнародний центр біосферних досліджень.
Дуже багатий тваринний світ сточища озера — тут живе 173 видів пернатих і 41 видів ссавців, включаючи таких рідкісних тварин як ірбіс, аргали, сибірський гірський козел.