芦ノ湖は、箱根外輪山内に北東から南西に横たわるカルデラ湖で、湖面の標高724m、周囲約19km、最大深度43.5mほどのひょうたん形となっている。中央部のやや北のところで東西の幅がもっとも狭くなり、わずか300mとなる。水温は年間4度以上で冬期も結氷することがない。湖水の水は北岸から流れ出る早川によって相模湾へ注ぎ、同時に北西岸に掘削された深良用水によって静岡県へ流れる。
　芦ノ湖の生成には、箱根火山の活動が大きく関わっている。箱根火山の第1期活動につづく中央部の陥没で巨大なカルデラ湖が生じたが、これは東方への水の流出によって消滅した。次いで第2期の火山活動においてもカルデラ湖が出現することとなり、この湖の水は須雲川を造った。続く第3期の活動では、川の流出口がふさがれ、替わってできた早川から湖水が排水されるようになった。そして火山活動の末期、泥流の一部は小塚山の麓をせき止め、仙石原から現芦ノ湖にわたる湖（仙石原湖）を造った。最後の大涌谷の爆発では、土砂によって湖が芦ノ湖側と仙石原側に二分され、仙石原側は早川の浸食が進むにつれて干上がったため、芦ノ湖だけが残ったといわれる。箱根火山はこの爆発を最後に休止状態に入り、火山活動は富士山へと移っていった。
　湖にはウグイ、コイ、フナ、ブラウントラウト、ニジマス、ワカサギが生息する。