Ce lac glaciaire est le plus grand lac naturel du département avec un site dans une reculée caractéristique. Ses falaises calcaires de 60 à 80 mètres encadrent le plan d'eau rectangulaire de 232 hectares avec près de 3 km de long, plus de 1 km de large et une profondeur maximale de plus de 30 m (chiffres précis : 2700 m pour la longueur, 1100 m pour la largeur et 16,2 m pour la profondeur moyenne). La reculée est orientée est-ouest et débouche sur la combe d'Ain : le déversoir du lac constitue un bief de 2 km, le Bief de l'Œuf, qui entraîne une turbine de production d'électricité avant de rejoindre la rivière.
Il est alimenté par plusieurs sources et résurgences qui parcourent souterrainement le relief karstique jurassien depuis les plateaux supérieurs et les lacs de Narlay et du Vernois.
On peut découvrir le lac depuis les belvédères de Fontenu
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