死海是地球上最低的水域，水面平均低於海平面約400米，位於以色列和約旦之間，是一個內陸鹽湖。約旦河從其北部注入。死海長80千米，寬處為18千米，湖水表面面積1 020平方千米，最深處400米。湖東的利桑半島將該湖劃分為兩個大小深淺不同的湖盆，北面的面積占3/4，深400米，南面平均深度不到3米。
死海是東非大裂谷的北部延續部分，這裡是一塊下沉的地殼，夾在兩個平行的地質斷層崖之間。死海位於沙漠中，降雨極少且不規律，冬無冰凍，夏季又非常炎熱，造成湖水每年蒸發約1 400毫米，常常是湖面上霧氣騰騰。約旦河每年向死海注入5.4億立方米水，另外還有4條不大但常年有水的河流從東面注入，由於夏季蒸發量大，冬季又有水注入，所以死海水位具有季節性變化，從30∼60釐米不等。
死海的含鹽量極高，且越到湖底越高，在深水中達到飽和的氯化鈉沉澱為化石化。由於湖水含鹽量極高，游泳者很容易浮起來。一般海水含鹽量為3.5%，死海的含鹽量達 23%∼25%左右。在表層水中，每升的鹽分就達227∼275克，所以說，死海是一個大鹽庫。據估計，死海的總含鹽量約有130億噸。在這樣的水中，魚兒難以生存，岸邊也沒有花草，所以人們稱之為死海。但近年來科學家們發現，死海湖底的沉積物中有綠藻和細菌存在。
