里海是一个地地道道的
内陆湖，那为什么又被称为“海”呢？从里海的自然特点来看，里海水域辽阔，烟波浩淼，
一望无垠，经常出现
狂风恶浪，犹如大海翻滚的波涛。同时，里海的水是咸的，有许多水生动植物也和海洋生物差不多。另外，从里海的形成原因来看，里海与
咸海、
地中海、
黑海、
亚速海等，原来都是古地中海的一部分，经过海陆演变，古地中海逐渐缩小，上述各海也多次改变它们的轮廓、面积和深度。所以，今天的里海是古地中海残存的一部分，地理学家称之为“海迹湖”。因此，人们就把这个世界上最大的湖称为“里海”了。其实，它并不是真正的海。
里海的南面和西南面被
厄尔布尔士山脉和高加索山脉所环抱，其他几面是低平的平原和低地。里海南北狭长，形状略似“S”型，南北长约1200公里，是世界最长及唯一长度在千公里以上的湖泊。东西平均宽约320公里，湖岸线长约7000公里，面积371000平方公里，大小几乎与波罗的海相当，规模为亚速海的10倍，相当全世界湖泊总面积（270万平方公里）的14%，比著名的北美五大湖面积总和（24.5万平方公里）还大出51%。湖水总容积为76000立方公里。
里海有曼格什拉克、
哈萨克、土库曼、
克拉斯诺沃茨克等海湾。里海的水面低于外洋海面28米，湖水平均深度约180米。里海的湖底深度不同，北浅南深，湖底自北向南倾斜，大体上可以分为三部分：北部一般深4～6米；中部水深170～790米；南部最深，最大深度可达1025米。里海有岛屿约50个，面积约350平方公里。有伏尔加河、乌拉尔河、库拉河、捷列克河等130多条河流注入。1940～1970年，平均每年流入的淡水量286.4立方万公里，其中伏尔加、乌拉尔和捷列克河约占90%以上。
整个海区可分为北、中、南三部分，其间被许多岛屿和浅滩隔开。北里海，岸坡平缓，水深很浅，仅4～8米，最深也只25米；海底为波痕状沉积平原，水量只占总水量的 1%。中里海，依大高加索山脉的岸线多陡坡，东岸频临曼格什拉克高原，较为险峻。底部，东为陆架，西为杰尔宾特海盆，深达 790米；水量约占里海的三分之一。南里海，海岸低平，东西陆架较宽,往西为洼地，是里海最深的地方，水量较大，约占全里海的三分之二。海底沉积物，北里海多含贝壳的砂；中里海洼地多泥和砂质泥，东西两岸近海则多贝壳、砾石砂和粘泥;南里海深水区为泥和含有薄层硫化铁的粘泥,东西两岸边缘区为砂、灰质泥、贝壳和砾石。