洱海形成于冰河时代末期，其成因主要是沉降侵蚀，属高原构造断陷湖泊，海拔1972米。
洱海，属澜沧江流域，系其支流漾濞江支流西洱河上源。
湖水由西洱河流经大理市区下关，向西汇入漾濞江。
洱海西面有点苍山横列如屏，东面有玉案山环绕衬托，空间环境优美。洱海，在古代有“叶榆水”、“叶榆河”、“叶榆泽”、“西洱河”、“洱河”、“昆弥川”等名称。洱海之所以最终以“洱”为名，要么说它“形若人耳”，要么说它“如月抱珥”，因而得名。而“海”的叫法，则源于云南的习俗。
在云南十八怪中就有一怪为“湖泊称作海”。
洱海，湖面积为251平方公里（水位为1974米），总容量为25.3亿立方米，汇水面积为2565平方公里，湖长42.5公里，平均湖宽6.3公里，最大湖深22米，平均湖深10.2米，湖周长117公里。
全年湖面水温为12℃—21℃。
由于大理岩夹层有利于地下水储存和渗透，多由横向断裂及物理地质作用而形成十八溪，并成为集中汇流苍山地表水和地下水的地带。
苍山山腰南北向大理岩夹层中，岩溶发育，在东西向横切部位，有大股泉水涌出，如茫涌溪沿山脚一带；有的在岩层接触带或断裂带裸露部位，冲积层中也有不同程度的泉水出露，如蝴蝶泉。
洱海东岸为石灰岩及砂岩，透水性强，不利于储水，因此比较缺水。洱海水量除由地表水补给外，接受地下水条件良好，四周山地排泄的地下水均归入洱海。
洱海属澜沧江水系，北有茈碧湖、东湖、西湖，分别经弥苴河、罗时江、永安江流入洱海，是洱海的主要水源；西有苍山十八溪汇集苍山东坡集水区；南有波罗江、金星河；东岸有凤尾箐、玉龙河等数十条大小集水沟渠，总径流面积2565平方公里，入湖河道沟渠117条，入湖水量年均值8.17亿立方米，西洱河是洱海唯一的自然出水河道，长22公里，洱海水从西洱河流出，流合漾濞江，汇入澜沧江，注入太平洋。苍山十八溪，因源自苍山山峦沟壑相间得名。在苍山十九峰的峰与峰之间自然形成了著名的苍山十八溪。
明朝李元阳据当时存世的《元一统志》记录了十八溪，它们自南而北分别为阳南溪、葶溟溪、莫残溪、青碧溪、龙溪、绿玉溪、中溪、桃溪、梅溪、隐仙溪、双鸳溪、白石溪、灵泉溪、锦溪、茫涌溪、阳溪、万花溪、霞移溪。
在古代，十八溪的溪水或流泉飞瀑，似骏马奔腾而下，“水激石跳，铿訇如雷”；或溪水潺潺，一涧三叠，静静流淌，最终都注入东面的洱海。
霞移溪，位于大理市喜洲镇周城村境内，发源于沧浪峰与云弄峰之间，海拔2200米至1966米，长度3646米。苍山十八溪由北向南之第一溪，上游至源头处常年有水流，水质清澈。
万花溪，苍山十八溪由北往南第二溪。位于大理市喜洲镇，建有万花溪水电站。源头在花甸垻，发掘于苍山五台峰，流经江渡村、新登村、凤阳村、文阁村等村落，海拔2200米至1966米，全长6168米。
阳溪，苍山十八溪由北往南第三溪。在喜洲镇南部及湾桥镇境内，发源于莲花峰与五台峰之间。溪源有二，谷深箐远，水量丰富。因溪水流经上阳溪背后，故称阳溪。系常年性河流，全长13公里，宽约5米，流域面积41平方公里，2月流量为1.56立方米/秒，流经北阳溪、庆洞、北庄、作邑、古生村注人洱海。
茫涌溪，苍山十八溪由北往南第四溪。位于大理市湾桥镇境内，建有茫涌溪电站、三文鱼养殖厂、水厂。发掘于苍山莲花峰与白云峰之间，据资料记载，茫涌溪是苍山最大的溪流，海拔2200米至1966米，长6558米。
锦溪，苍山十八溪由北往南第五溪，位于大理市银桥镇北部，发源于苍山白云峰与鹤云峰之间，因溪流两岸一年四季鲜花盛开，花团锦簇而得名。锦溪海拔2200米至1966米，长度为4889米，宽约8米，流域面积23平方公里。流经鹤阳村、江心村、南、北磻溪等村，注入洱海。
灵泉溪，苍山十八溪由北往南第六溪，位于银桥镇中部，发源于三阳峰与鹤云峰之间，因该溪源头从一岩石孔中喷涌而出，殊为灵异，故名。三阳峰之巅著名的高山冰渍湖黄龙潭为其水源地之一，系常年性河。全长11公里，从苍山脚至入湖口长约4.5公里，宽约10米，流域面积22平方公里。流经鹤阳、磻曲、头铺、大邑、西城尾等村，注入洱海。据传唐代南诏国时期，灵泉溪畔，三阳峰下，曾建有三阳古城，为南诏国都之卫城。
白石溪，苍山十八溪由北往南第七溪，位于大理市银桥镇中部，发源于三阳峰与兰峰之间，该溪由于峰间白石被溪水冲击而下，布满河底，故名。系季节性河，但雨季常有洪水发生。全长8公里（从山脚到入海口长4.3公里），宽约10米，流域面积16平方公里，流经双阳、保和、富美邑等村。
双鸳溪，苍山十八溪由北往南第八溪，位于大理市银桥镇中部，发源于兰峰与雪人峰之间，该溪上游有两股水源流到箐口后，合二为一，出平坝。当地村民将箐内两股水比作一对鸳鸯，故名。
隐仙溪，苍山十八溪由北往南第九溪，在银桥镇南部，位于雪人峰与应乐蜂之间。据传，因该溪上游山涧岩洞中，有一块形状像人的巨石，人称“隐居仙人”，故名隐仙溪。隐仙溪系季节性河，全长9公里（山脚至入海口长4.85公里），宽约8米，流域面积17平方公里。流经绿桃、北五里桥、松鹤里、马久邑等村，注入洱海。属季节性溪流，上流常年有水，溪水干净冰冷，水质很好。
梅溪，苍山十八溪由北往南第十溪，在大理镇北部，发源于应乐蜂与小岑峰之间。因该溪旁梅树较多，故名梅溪。全长10公里（从山脚至入海口长5.518公里，宽约8米，流域面积15平方公里）。
桃溪、以山涧溪流两旁长满桃树而得名。大理苍山十八溪中从南往北数的第八条溪水，位于大理古城北部。
中和溪（中溪），苍山十八溪由北往南第十二溪，在大理镇中部，发源于中和峰，因中和峰得名。全长11公里（从山脚至入海口长6.682公里），宽约6米，流域面积经大理古城西门、东门、才村等村，注入洱海。
绿玉溪，是苍山十八溪之一的著名溪流，又称白鹤溪，位于龙泉峰、玉局峰之间，上游坡陡密林，水量甚大，流经四僧塔、羊苴咩城城池遗址，从大理古城南门流过，于龙龛码头附近注入洱海。
青碧溪，也叫“青龙潭”。位于苍山圣应峰和马龙峰之间，是苍山18溪中风光最美的一溪。在苍山马龙峰与圣应峰之间，溪水在山腰汇为上、中、下三潭，然后流下成溪，辗转至大理镇注入洱海。
莫残溪，位于下关镇，由西向东流经感通寺，经大庄村委会流入洱海。总长10公里。
阳南溪，在大理市下关镇，流经阳平村北侧的佛图寺、太和城，下游经常断流。
湖水的出口在西南端，即西洱河。西洱河，流经大理市区下关，向西汇入澜沧江水系的漾濞江。 西洱河是洱海的出口河，东起团山脚下，西至天生桥峡口，全长约三公里许，是下关风城极为靓丽的一道自然风景。
苍山、洱海地处我国最强大的一条径向构造带，即康藏歹字形构造褶皱带的东部边沿上，这是一条地壳西升东降的巨型深大断裂，洱海断裂是滇中高原和横断山区在本区的分界，地层在强烈的抬升过程中错断陷落，隆起地块形成苍山断块山地，陷落地块成为断陷盆地并积水成为洱海，是一个典型的内陆断陷盆地，主构造线为北北西向，南北长，东西窄。洱海南、西、北三面受河流冲积形成洪积平原，十八条溪溪口横向连接成洪积裙。洱海湖盆为典型的地堑式湖盆，岸坡陡峭，深度较大，岸线平直，湖形狭长。湖东岸石灰岩出露，湖岸比较曲折多弯，湖中有三岛，在湖泊成因上又具有溶蚀构造湖的特点。洱海东岸主要为泥盆系、石炭系、二迭系、奥陶系地层，岩石组成主要有石灰岩、玄武岩、砂页岩等，湖南岸丘陵为白垩纪地层，岩石以紫砂岩为主。
三岛：金梭岛，玉几岛、赤文岛；
金梭岛，是洱海里最大的岛屿，南诏时称它为中流岛，白族话则叫它“串诺”，意思就是海岛。金梭岛位于洱海的东南部，南距下关水路12公里，西距大理古城6公里，岛长约2公里，平均宽370米，总面积约74万平方米，是大理洱海三岛中的第一大岛。
玉几岛，是洱海三岛之一，位于洱海西面，古时候也叫工几岛、天生营，有“苍洱第一村”的美誉，因岛上有玉几庵而得名。
洱海沿岸还有四洲：青莎鼻洲、大鹳淜洲、鸳鸯洲、马濂洲；五湖：太湖、莲花湖、星湖、神湖、渚湖；九曲：莲花曲、大鹳曲、潘矶曲、凤翼曲、罗莳曲、牛角曲、波曲，高莒曲，鹤翥曲。
苍山，又名点苍山，是云岭山脉南端的主峰、南部最高耸雄伟的山峰，由十九座山峰由北而南组成，北起洱源邓川，南至下关天生桥。南北绵长48公里，东西宽约10公里。苍山十九峰（斜阳峰、马耳峰、佛顶峰、圣应峰、马龙峰、玉局峰、龙泉峰、中和峰、观音峰（又名小岑峰）、应乐峰、雪人峰、兰峰、三阳峰、鹤云峰、白云峰、莲花峰、五台峰、苍浪峰、云弄峰 ，巍峨雄壮，与秀丽的洱海风光形成强烈对照，每两峰之间都有一条溪水奔泻而下，流入洱海，这就是著名的十八溪。玉案山，在大理市海东乡，山势到这里忽向洱海伸去，三面临水，悬崖壁立，地势险要，有山环吞海、澄海如镜之势。建有"天镜阁"。
大理古城，历史文化名城，是云南古代文化的重要发源地之一，它东临洱海，西枕苍山，城楼雄伟，屋舍俨然。如今保留的大理城是明洪武十五年（1382年）在南诏、大理国的都城羊苴咩城东部的旧址上修建，提督偏图，将南城门移至双鹤桥前，周长扩大为12里。城为棋盘式的建筑，部分城墙保存完整，外墙为砖砌，上列雉堞，下环城沟，南、北城楼上修建巍峨的城楼。城内从南至北有5条街，从东到西有8条巷，弹石与引马石镶砌的路面，青瓦坡顶的屋面，"三坊一照壁"、"四合五天井"的白族民居，市容古朴。在古城内还有不少的寺庙、书院、教堂等古建筑点缀其间，显得古意盎然。
