大布苏泡位于东北平原北部松嫩冲积平原汇水洼地中心，为封闭内流盆地，但附近无常年性地表河流注入，湖岸冲沟发育，依靠大气降水和地下水（泉水）补给。湖区地处东北平原半干旱沼泽草原地带，为温带大陆性季风气候（沈吉等，1997），冬季寒冷，夏季炎热，年平均气温4.7℃，一月平均－14.8℃，七月平均24.9℃；年降水量400mm，其中7－9月降水量占全年总降水量70%以上；夏季为最大蒸发季节，有利于盐分积累和成盐作用。
湖盆形成于晚更新世末－全新世早期，但演化到盐湖发展阶段，则是全新世中晚期－现代时期。湖盆虽然是晚更新世末－全新世早期的沉降盆地，但对中更新世或更早时期的古湖盆地，却有明显的继承性（郑喜玉，1995）。据研究资料（孙广友，1990，裘善文，1990）表明，早－中更新世时期，松嫩平原为统一大湖盆，并有静水环境的厚层湖相粘土和粉砂粘土沉积。晚更新世时期，第四纪地壳运动明显加强，导致松辽平原分水岭缓慢抬升，松嫩冲积、湖积平原沉降中心缩小，并向西迁移。受干冷气候影响，湖泊面积缩小，并分割成许多小湖，标志着统一大湖业已解体，古松嫩大湖不复存在。晚更新世末－全新世初期，受干冷气候和强劲季风影响，湖盆遭受冲蚀、改造，并形成沙丘、沙垅等风蚀地形和丘间洼地。这些残留盆地或丘间洼地，集水成湖，并逐渐演化成现今的盐碱湖（裘善文，1990）。大布苏湖盆地形具有东高西低的趋势，东部边缘保留有泥砂层组成的两级湖岸阶地；湖面－阶地间，发育有宽约1－2km的洪积－湖积平原（图8－1） 。湖边实测剖面（1994.6），自下而上为：
（1） 粉细砂层：浅灰色，层状。层厚1.65m；
（2）粉砂层：褐色，层状。局部含泥质，C年龄约5000±140aB.P.。层厚2.2m；
（3）粉砂层：浅灰色，土黄色，层状。下部呈厚层状，层厚2m；上部薄层状，含螺壳，层厚0.4m，总厚2.40m；
（4）泥质粉砂层：浅灰色，似层状。内含碳酸钙团块，C年龄4800±140aB.P.。层厚1.0m；
（5）粉砂粘土层：褐色，薄层状。含碱和硝，C年龄3800±200aB.P.。层厚0.5m 。
