白山天池水主要依赖湖面降水和地下水补给。
长白山天池位于长白山主峰火山锥体的顶部，是一座火山口，经过漫长年代的积水而成火山湖。由于环境和地势的影响，长白山降水丰富，天池周围是降水的中心，再加上火山地形条件，因此，在长白山火山锥体和熔岩高原上发育了许多各具特色的河流、瀑布、泉、水、湖泊。
长白山天池，水面海拔高度为2189.1米，略呈椭圆形，南北长4.4千米，东西宽3.37千米。集水面积21.4㎞²，水面面积9.82㎞²，水面周长13.1千米。最深达373米，平均水深204米。总蓄水量20.4亿立方米。
湖水主要依赖湖面降水和地下水补给，集水面积21.4㎞²，补给系数2.18。集年湖面降水量0.303×108m³，地下水补给量0.157×108m³，合计年入湖水量0.46×108m³；出流由天豁峰与龙门峰间的缺口—闼门溢出，流经宽20.0-30.0米，长1.5千米的乘槎河后，以落差68米的悬崖跌水，形成长白瀑布，下注二道白河，为松花江的正源。
长白山天池水有两个来源：
1、来自大自然降水，也就是靠雨水和雪水。
天池水多年水温为0.7～11℃，多年平均气温－7.3℃，多年平均水面蒸发量450毫米，多年平均降水量1332.6毫米，历年最大降水量1809.1毫米，历年最小降水量881．8毫米，是辽东地区气温最低，并且水面蒸发量最小，降水量最大的地方之一。
天池的年最低水位一般出现在4、5月份，5月以后天池的来水量大于下泄量，水位开始上升，到8、9月份出现年最高水位。9月下旬以后，主要靠前一段蓄积的水量出流，水位陆续下降，直到翌年5月又开始回升。水位变幅约在2米左右。天池的封冻日期一般在11月下旬到12月上旬，解冻日期在翌年6月中旬，有七八个月的封冻期。雪深0.86～1.04米，冰厚0.93～1.28米。
2、来自地下泉水。
长白山为著名巨型复式火山，长白山台地是在上新世晚期由碱性石英粗面岩喷发形成的，在第四纪又有大量基性熔岩喷溢形成16座山峰。据记载于1597、1668和1702年又经3次小规模的喷发。长白山火山目前处于休眠期。但在海拔两千多米的山上，有多处温泉不断从地下溢出，这说明，地下仍孕育着巨大的能量。
