东西长度约为616千米，南北最宽处达257千米，最大长度为563千米，最大宽度也是257千米。湖面平均海拔为180米，面积约为82414平方千米，最大深度为405米，平均深度为147米，蓄水量为1.2万立方千米。湖岸线长3000千米（不含岛屿），而包含岛屿时则长达4835千米。集水面积为12.77万平方千米。
湖区气候冬寒夏凉，多雾，风力强盛，湖面多波浪。水面季节变幅为40-60厘米，冬季水位较低，夏季较高。水温较低，夏季中部水面温度一般不超过4℃。冬季湖岸带封冰，全年可航期一般约6-7个月。湖中主要岛屿包括罗亚尔岛（美国国家公园之一）、阿波斯特尔群岛、米奇皮科滕岛和圣伊尼亚斯岛。湖中最大岛屿为罗亚尔岛，已辟为美国国家公园。主要港口有加拿大的桑德贝和美国的塔科尼特等。全年通航期为8个月。
苏必利尔湖四周较大的城市有2对港口：杜鲁斯，与2座都称为苏圣玛丽的城市：纤悄位于密歇根州的苏圣玛丽密歇根州 苏圣玛丽与位于安大略省的苏圣玛丽安大略省 苏圣玛丽。沿湖多林地，风景秀丽，人口稀少。苏必利尔湖水质清澈，湖面多风浪，湖区冬寒夏凉。
苏必利尔湖的面积为82414平方千米，比捷克共和国还大。最大长度是563千米，最大宽度为257公千米，平均深度是147米，最大深度则是406米，湖岸线4835千米（含岛屿）。苏必利尔湖的蓄水量是12100立方千米，以蓄水量而言，是世界上第4大的湖泊，也是世界第3大的淡水湖，俄罗斯的贝加尔湖则是世界上蓄水量最大的淡水湖，非洲的坦干依喀湖排名第2（虽然里海在面积与蓄水量都远超过苏必利尔湖，位居世界第一，不过它是咸水湖，这是因为虽然里海是封闭的，不过它曾经与黑海与马摩拉海相连接）。
苏必利尔湖的蓄水量可以将北美洲与南美洲完全覆盖，深度则是30厘米。苏必利尔湖海拔183米，美国湖沼学家克伦普（J. Val Klump）在1985年6月30日为了科学探险而抵达苏必利尔湖最深处，是历史上第一位抵达此处的人。
每年的暴风雨会造成苏必利尔湖波浪高度经常超过6米，曾经有9米高的波浪的纪录。苏必利尔湖的水位，包括从哈德孙湾分水岭的支流都是由国际苏必利尔湖控制委员会（International Lake Superior Board of Control）所管理，它是由国际联合委员会（International Joint Commission）于1914年所创立的。
苏必利尔湖湖盆主要由冰川刨蚀而成。第四纪冰期时，苏必利尔湖湖地区接近拉布拉多和基瓦丁大陆冰川中心，冰盖厚2400米，侵蚀力极强，原有低洼谷地的软弱岩层逐渐受到冰川的刨蚀，扩大而成今日的湖盆。当大陆冰川后退时，冰水聚积于冰蚀洼地中，便形成苏必利尔湖的水面。苏必利尔湖北岸的历史可以追溯到相当久远的年代。在地质年代的早期，岩浆涌出地表而形成由花岗岩组成的加拿大地盾（Canadian Shield），这些古老的花岗岩还可以在湖的北岸观察到，这个时期的佩尼奥克（Penokean orogeny）造山运动使得许多贵重金属沉积在这里，苏必利尔湖的北岸已经被证实拥有丰富的矿物，包括金、银、铜、铁与镍都是最常被开采的目标。
山脉不断的遭到侵蚀，这些沉积物更为紧实，而变成了卡卡贝卡瀑布（Kakabeka Falls）的石灰岩，白云灰岩（dolostone），铁燧岩（Taconite）与页岩。后来美洲大陆裂开，形成了世界最深的裂缝。苏必利尔湖位在这个中元古代裂谷的上方，北美中大陆张裂（Mid-Continent Rift）则是造成大裂缝的原因。岩浆注入沉积层之间，形成了辉绿岩岩床。这个坚硬的辉绿岩岩床使得沉积层下降，形成了桑德贝地区的平坦台地。紫水晶在一些由北美中大陆张裂所造成的洞穴中形成，所以在桑德贝地区有几个紫水晶矿区。熔岩从裂口中喷发出来，形成米契皮科坦岛（Michipicoten Island），黑湾半岛（Black Bay）与圣伊格纳斯岛（St. Ignace Island）的黑玄武岩。在冰河时期时，厚达2千米的冰覆盖这个区域，所看到的陆地的轮廓是被移动或后退的冰棚切割出来的。冰棚后退后留下了砾石，沙，泥土与卵石的沉积物。冰棚融化后的水在苏必利尔盆地形成了Minong湖，这是苏必利尔湖的前身。冰棚消失之后，陆地于是弹回，在苏圣玛丽形成了水道，也就是现在的圣玛丽河。
苏必利尔湖是大湖航道中一个重要的环节，提供角岩，其他矿物与制造业原物料的交通运输路线，这些货物是经由货轮来运输。主要港口有加拿大的桑德贝（Thunder Bay）和美国的塔科尼特（Taconite），图哈伯斯（Two Harbors），阿什兰（Ashland），汉考克（Hancock），霍顿（Houghton）和马凯特（Marquette）等。全年通航期为8个月。
虽然同属于五大湖的一部份，不过每个大湖并不相同。苏必利尔湖是五大湖中蓄水量最大的，也是最深与最寒冷的一个。苏必利尔湖可以涵盖其他4个大湖，而且是伊利湖的3倍大。因为苏必利尔湖的体积，湖水的停留时间为191年。苏必利尔湖水位在2007年9月时暂时达到一个新低点，比1926年创下的旧纪录稍微低一些。不过水位很快在几天之后就恢复过来。根据明尼苏达州大学-杜鲁斯分校教授的研究显示，苏必利尔湖暖化的速度可能比四周的气候还快。夏季的湖面温度从1979年以来上升了2.5℃，而周围的平均气温只上升1.5℃，湖面温度的增加可能与冰覆盖的面积下降有关。冬季时冰覆盖的面积减少造成更多太阳辐射线 penetration of the Superior，warm the湖水。湖面每20年会完全结冰，不过如果这趋势持续下去的话，直到2040年之前，湖面将会经常不结冰。温度上升会造成湖泊沿岸的湖泊效应雪带降下更多的雪，尤其是位于密歇根州的密歇根上半岛。
超过60种鱼类栖息在苏必利尔湖中，其中包括鳟鱼（bloater），美洲红点鲑（brook trout），银鲑（coho salmon），褐鳟（brown trout），湖鳟（Lake trout），湖鲱（lake herring），湖鲟（Lake sturgeon），石鲈（rock bass），白眼鱼（walleye），虹鳟，虹香鱼（rainbow smelt），圆白鲑（round whitefish），梅花鲈（ruffe），白斑狗鱼（Northern pike），小嘴鲈（Smallmouth bass），白亚口鱼（White sucker），真亚口鱼（Longnose sucker），北美大梭鱼（muskellunge），驼背太阳鱼（pumpkinseed），黄鲈（Yellow perch），淡水石首鱼（freshwater drum），奇努克鲑（Chinook salmon），黑口新虾虎鱼（round goby）与驼背鲑鱼（Pink salmon）等。与其他大湖比起来，相对于苏必利尔湖的大小，湖中拥有较少溶解的养分，所以鱼类的数量是比较稀少的。这是因为苏必利尔湖流域较小，导致提供的养分并不充足。然而硝酸盐的浓度已经持续上升超过一个世纪。它们仍然是远低于被认为会对人类造成危害的程度，但是这种稳定而长期的增加根据纪录是不寻常的。它可能是与人为对于但循环的交换有关，但是研究人员仍然不确定湖泊环境改变的原因。就像其他大湖，鱼类的数量也受到外来种的冲击，例如海八目鳗与梅花鲈。外来种一部分是由于大湖间的航运跨越了自然的障碍。过度的捕捞也是造成鱼类数量下降的原因。
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