长白山形成于1200万年前地质造山运动。经过多次的火山喷发，天池拓成了巨型的伞面体，当火山休眠时涌泉溢出，形成十余平方千米的浩瀚水面。
天池海拔2189.1米，略呈椭圆型，南北长4.4千米，东西宽3.37千米。集水面积21.4㎞²，水面面积9.82㎞²，水面周长13.1千米，平均水深204米，最深处达373米。总蓄水量20.4亿立方米。天池水温为0.7℃-11℃，年平均气温7.3℃。天池像一块瑰丽的碧玉镶嵌在雄伟的长白山群峰之中，是中国最大的火山湖，也是世界上最深的高山湖泊。现为中朝两国的界湖。
天池北侧有一缺口，古称闼门，水北流称乘槎河(又称通天河)。该河夹流在天豁峰与龙门峰之间，全长1250米，在其尽头形成高达68米的长白瀑布，瀑布下有长白温泉，均与二道白河相通，为松花江的南源源头。（只能说，天池是松花湖的源头之一）
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