贝加尔湖属于贫营养湖，水中的氮、磷等营养元素含量低，藻类等浮游动植物总量相对较少。[19]湖随季节交替，湖盆中的水体一年内会发生两次大循环，属双循环湖。在这类湖泊中，湖水含氧量和水质随深度变化不大。
湖底结晶岩体很难溶解，进入水体的化合物主要来自大气降尘和地表径流。每年来自大气降尘的各种化学物质为1200千吨，来自沿岸大小河流的盐分为6013千吨、溶解物为7809千吨。
粒子总浓度为120米g/L，其中，碳酸钙占84%、氯化物和硫化物占7%、碱性金属占9%，由于强烈的流水混合作用，化学组成均匀。因此，贝加尔湖湖水透明度深达40.5in，被誉为“西伯利亚的蓝眼睛”。
贝加尔湖的水资源储量和质量是世界上首屈一指的。水体总容积23600km3，相当于北美洲五大湖水量的总和，超过整个波罗的海的水量，其净水绝对储量占全世界淡水储量的20%，储水量占俄罗斯湖水总量的85%。
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