El lago con forma de herradura se ubica dentro de la antigua caldera volcánica llamada Hualcupen ocupando una superficie de más de nueve kilómetros cuadrados.

El lago con forma de herradura se ubica dentro de la antigua caldera volcánica llamada Hualcupen ocupando una superficie de más de nueve kilómetros cuadrados. Presenta dos cubetas, denominadas Norte y Sur, unidas por una angostura de poca profundidad. La cubeta Norte del lago tiene una profundidad de alrededor de 95 m, mientras que la cubeta Sur es un poco menos profunda (73 m). Se ha estimado que el volumen de agua del lago se renueva una vez cada tres años y medio.

La acidez del agua es la característica distintiva del lago Caviahue y lo hace un cuerpo de agua único en Argentina. El ph de sus aguas se encuentra cercano a 3. La gran acidez del lago se debe al agua aportada por el río Agrio, el cual, nace en el volcán Copahue. En sus nacientes, el río Agrio surge con un pH cercano a 1 y temperaturas de 80 °C, pero a lo largo de sus 13 kilómetros de recorrido se enfría y recibe el aporte de varios arroyos, por lo que llega al lago con un pH cercano a 2 y temperaturas comparables a otros ríos de montaña (en verano, 15/17 ºC; en invierno, 4/5 ºC). Debido a que el río nace en un volcán activo, Posee una composición química especial constituida por una variada e importante cantidad de iones (como sulfatos, calcio, magnesio o potasio) y metales pesados (como cadmio, plomo o níquel). El lago, al estar alimentado por este río, presenta una composición química similar, debido a estas mismas características químicas particulares, muchos especialistas sostienen que sus aguas tienen propiedades curativas en afecciones relacionadas con la piel y con las vías respiratorias.

La gran acidez y las altas cantidades de iones y de metales pesados, hacen que sólo unos pocos seres vivos sean capaces de crecer y desarrollarse en este tipo de ambiente. Por tal razón, las especies que encontramos presentan características especiales desde el punto de vista biológico.