天池雖然在群峰環抱之中，海拔只有2194米，但卻是我國最高的火口湖。它大體上呈橢圓形，南北長4.85公裏，東西寬3.35公裏，面積9.82平方公裏，周長13.1公裏。水很深，平均深度為204米，最深處373米，是我國最深的湖泊，總蓄水量約達20億立方米。
天池的水從壹個小缺口上溢出來，流出約1000多米，從懸崖上往下瀉，就成著名的長白山大瀑布。大瀑布高達60余米，很壯觀，距瀑布200米遠可以聽到它的轟鳴聲。大瀑布流下的水匯入松花江，是松花江的壹個源頭。在長白瀑布不遠處不遠還有長白溫泉，這是壹個分布面積達1000平方米的溫泉群，***有13眼向外噴湧。
史料記載天池水“冬無冰，夏無萍”，夏無萍是真，冬無冰卻不盡然，冬季冰層壹般厚1.2米，且結冰期長達六、七個月。不過，天池內還有溫泉多處，形成幾條溫泉帶，長150米，寬30 - 40米，水溫常保持在42攝氏度 ，隆冬時節熱氣騰騰， 冰消雪融，故有人又將天池叫溫涼泊。
天池除了水之外，就是巨大的巖石。天池水中原本無任何生物，但近幾年，天池中出現壹種冷水魚——虹鱒魚，此魚生長緩慢，肉質鮮美，來長白山旅遊能品嘗到這種魚，也是壹大口福。據說天池中的虹鱒魚是北朝鮮在天池放養的。不時聽到有人說看到有怪獸在池中遊水。有關部門在天池邊建立了“天池怪獸觀測站”，科研人員進行了長時間的觀察，並拍攝到珍貴的資料，證實確有不明生物在水中遊弋，但具體是何種生物，目前尚不明朗。 他們對天池的水進行過多次化驗，證明天池水中無任何生物，既然水中沒有生物，若有怪獸，它吃什麽呢？這壹連串的疑問使得天池更加神秘美麗，吸引越來越多的人前往觀賞。