知床山系の山裾に広がる原生林の中に点在する大小5つの火山性堰止湖。それぞれ一湖、二湖と番号で呼ばれ、一番大きいのが二湖、小さいのが五湖である。流入、流出する川はなく、五湖の水は湖底の岩を伝い、知床半島の断崖（五湖の断崖）にしみ出している。五湖全てを周る大ループと呼ばれる地上遊歩道は1周3kmで、コースタイムは約1時間30分。遊歩道の入口に近い一湖と二湖を周る小ループは1週1.6kmで、約40分を要する。また、ヒグマ対策として地上遊歩道の入口からこれとは別に全長800m、電気柵を設けた高架木道が設置されており、最遠の一湖傍の湖畔展望台までの往復所要時間は約40分である。
　知床五湖ではかねてから散策時の踏圧による植生浸食や、ヒグマからの危険回避に伴う散策路閉鎖といった不安定な運用などの課題があったため、その対策として自然公園法における利用調整地区制度＊を柱とした利用のルールが定められ、地上歩道の散策にはガイドツアーへの参加が必須となる時期などが設定されている。散策路はイチイ、トドマツの針葉樹林、ツタウルシ・ミズナラ・ナナカマドなどがうっそうと茂る原生林の中を通り、各湖に眺望地が設けられている。湖沼の周囲の湿地には水芭蕉、湖中にはネムロコウホネ・ミツガシワなどの花が咲く。また、セキレイ・シジュウカラ・ウグイスなど小鳥の宝庫であり、キツネなどの小動物も生息する。