オコタンペ湖は、千歳市の西部、恵庭岳の西側山麓に位置している。周辺は、エゾマツやトドマツの原生林に囲まれて、濃緑色の水をたたえた高山湖である。

オコタンペ湖は、約3万年前、支笏カルデラ生成後の恵庭岳噴出物によって、オコタンペ川が堰き止められて生成した堰止湖である。

「オコタンペ」の語源は、元来はその川の名であり、原名は、「オ・コタン・ウニ・ペ」で「川尻に・居所が・ある・もの（川）」の意味である。

オコタンペ湖は、湖面標高612.5 m、最大水深21.1 m、湖面積0.41 km²、集水域面積8.62 km²の淡水湖である。

流入河川は、西側に6本の小河川が知られており、流出水は滝となってオコタンペ川に落ち、標高差約360 m下の支笏湖に注ぐ。

集水域の土地利用状況は、すべてが山林などの自然地であり、環境は保全されている。湖は、支笏洞爺国立公園に属し、特別保護地区に指定されている。

オコタンペ湖の水質はpHがやや酸性側に偏っており、アルカリ度が0.023〜0.049 meq/L と低い。湖水には、50 mg/L程度の硫酸イオンが含まれていることから、硫酸を含む酸性水の影響によって、若干酸性を帯びていると考えられる。

TN、TP濃度はTNが中栄養湖の濃度レベルで、TPが貧栄養湖の濃度レベルにあった。長期的な変化傾向は認められない。クロロフィルa濃度は1 μg/L前後と低く、酸性影響とリン制限によって、植物プランクトンの増殖が抑えられていると考えられる。

2023年9月の水質の鉛直プロファイルでは、水深10 m付近に弱い水温躍層があった。水温躍層から下部では溶存酸素が減少し、湖底部ではほぼ無酸素となっていた。電気伝導度が湖底付近でやや上昇していた。