二千至二百万年前，在湖泊形成的初期，它原来是一个与黄河系统相连的大型淡水湖，当时气候温和多雨，湖水通过东南逆流流入黄河。

        130000年前，由于新构造运动的影响，周围的山脉迅速上升。从上新世末开始，湖东部的利雅山和布法罗山迅速上升，阻塞了流入黄河的倒流河流，迫使其从东向西流入青海湖，然后与海盐湖、沙岛湖等子湖分离。

        由于渗漏通道堵塞，青海湖演变为封闭湖泊。此外，气候变干，青海湖逐渐由淡水湖变为咸水湖。

        北魏时期，青海湖的周长据说是几千英里，唐朝的四百公里，清代乾隆时期的三百五十公里。在布哈河三角洲前缘约有二十公里远的古湖堤遗址，位于湖东岸二十五公里处的CN城，原本在湖滨，东西两面分别后退了二十五公里和二十公里，水位下降了一百米左右。青海湖是椭圆形的，周长三百多公里。

        1908年，俄罗斯科兹洛夫推测，青海湖水位3205米，面积4800平方公里。20世纪50年代的测绘资料显示，青海湖面积4568平方公里以上，20世纪70年代出版的地形图水位约为3195米。

        该湖泊面积4473平方公里，1988年水位3193.59米，面积4282平方公里。2000年，通过遥感卫星资料分析，青海湖面积超过4256.04平方公里。

        2013年8月，青海湖面积为4337.48平方公里。

        湖水容量739亿立方米，最长约104 km，最大水深约62 km，最大水深31.4m，湖水平均含盐量12.32g/L，含盐量1.25%。