里海，位于亚欧大陆腹部，亚洲与欧洲之间，东、北、西三面湖岸分属土库曼斯坦共和国、哈萨克斯坦共和国、俄罗斯联邦和阿塞拜疆共和国，南岸在伊朗境内，是世界上最大的湖泊，也是世界上最大的咸水湖，属海迹湖。
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1200千米，是世界最长及唯一长度在千米以上的湖泊。东西平均宽约320千米，湖岸线长约7000千米，面积371000平方千米，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（270万平方千米）的14％，比著名的北美五大湖面积总和（24.5万平方千米）还大出51％。湖水总容积为76000立方千米。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。
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。里海有曼格什拉克、哈萨克、土库曼、克拉斯诺沃茨克等海湾。
里海整个海区可分为北、中、南三部分，其间被许多岛屿和浅滩隔开。北里海，岸坡平缓，水很浅，仅4米～8米，最深也只有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，东岸濒临曼格什拉克高原，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1／3。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2／3。海底沉积物，北里海多含贝壳和砂；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。
里海有50个岛屿，多为小岛。西北部的车臣岛最大，其次有秋列尼岛、莫尔斯科依岛、库拉雷岛、日洛依岛和奥古尔钦斯基岛。
里海北部海岸低平，具有大量被乌拉河、捷列克河、特别是窝瓦河冲刷下来的冲积物质。中部西岸多丘陵。大高加索山脉的山麓看似切近。但却被狭窄的海滨平原将其与海岸分隔开来。阿普歇伦半岛在那里伸入海中，巴库市坐落在半岛上，而就在其南面，库拉河与阿拉斯河的泛滥将平原构成阿拉斯低地。里海西南岸和南岸是由兰卡兰和吉兰—马赞达兰低地的沉积物形成的，塔利什山脉和厄尔布尔士山脉的高峰在内陆不远处耸立。里海南部东岸亦低且不太陡峭，由波浪活动造成的沉积物形成；其被低矮的、多丘陵的切列肯半岛和土库曼巴希半岛猝然打断。中部东岸大部地方陡峭，海摧毁了石灰岩的曼格什拉克高原和肯德尔利—卡亚桑高原的边缘。这一地区最重要的特征是卡拉博加兹戈尔湾，原为里海的一海湾，但现在如大溺湖似的形成港湾。
这里的主要河流窝瓦河、乌拉河与捷列克河，注入里海北部，它们合在一起的年水量达注入里海的所有河水的88%。苏拉克河、萨穆尔河、库拉河及一些较小的河流从西海岸注入，提供7％左右的水量，其余水量来自伊朗海岸的河流。东部沿海地区则完全没有常流河。
里海北部位于温大陆性气候带，而整个里海中部（及南部大部海区）则位于温热带。西南部受到热带气候影响，东海岸以沙漠气候为主，从而造成多变的气候。大气环流冬季以寒冷、明净的亚洲反气旋为主，而在夏季亚速群岛高压分支和南亚低压中心发生影响。狂烈的风暴与北风和东南风有关。
夏季气温分布相当均衡：7～8月平均气温为24℃～26℃；在太阳炙烤的东海岸，绝对最高温度为44℃，但冬季气温北部为-10℃，南部为10℃。海上年平均降雨量为200～1700毫米，东部降雨量最小，西南部降雨量最大。大多降于冬季和春季。海面蒸发量很高，达一年1000毫米。结冰影响里海北部。通常至1月份完全封冻，在很冷的年代，沿西海岸漂浮的冰可南达阿普歇伦半岛地区。
里海研究较吸引人的方面为依据考古、地理和历史方面的证据再现许多世纪中的长期水位变动。里海水位变动幅度似乎从公元前1世纪以来至少达到7米。它们长期变动的主要因素是决定水的补给（河流注入与降水）和损失（蒸发与流往卡拉博加兹戈尔湾）之间平衡的气候条件。在20世纪最初30年间，里海海面低于海平面近26米，1977年降为29米。这是过去400～500年间观察到的最低海面。在上世纪90年代初，里海海面低于海平面27米。水位降低，是由于气候变化减少河流注入而增加了蒸发，而窝瓦河上建设水库加重了这一情况，也由于灌溉和工业对河水的消耗。近年来的水位上升，也与导致窝瓦河注入量增加的气候因素有关，该河若干年来的注入量一直大大高于平均值。海面降水增加和蒸发减少也促成这一现象。1980年，前苏联水文学家在里海与潟湖之间构筑沙障，以阻止海水流入卡拉博加兹戈尔湾。计划者们已经认真地注意到稳定里海水位的其他措施的可能性。
里海，其平均盐度约为12.8％，但在窝瓦河口仅为1％，而在蒸发强烈的卡拉博加兹戈尔湾却高达200％。在公海，盐度分布明显一致，从海面至海底仅增加0.1％～0.2％。
里海海流基本沿西海岸从北向南运动，在远南发展为复杂模式，形成数股支流。海流在与强风相合之处可以加速，海面往往波涛汹涌。在阿普歇伦半岛附近，风暴掀起的最大波浪高过9米。
里海海生物，约有850种动物和500多种植物。尽管对于如此浩阔的水体而言生物种类数量较低。其中许多物种却是其特有的。蓝绿藻和矽藻构成生物量最大的集团，还有数种红藻与褐藻。动物——一直受到盐度变化的极大影响——包括鲟、鲱、狗鱼、鲈和西鲱鱼。数种软体动物，以及包括海绵在内的其他各种微生物，约15种北冰洋型（如里海海豹）和地中海型物种充实了动物种类。
里海长期以来一直以鲟著称，产量约占世界渔获量的4/5。在水位下降和随之而来的条件最有利的产卵场干涸的长时期内，鲟数量锐减。已经采取一些包括禁止在公海捕鲟及推行水产养殖在内的措施，以图改善这一状况。海豹业在北部海域得到发展。
石油和天然气是里海地区最重要的资源。它的开发始于1920年代，自从第二次世界大战结束以来得到相当发展。现在采用钻井平台和人工岛开采海底石油。里海地区石油资源丰富，两岸的巴库和东岸的曼格什拉克半岛地区，以及里海的湖底，是重要的石油产区。里海湖底的石油生产，已扩展到离岸数十千米的水域。里海生物资源丰富，既有鲟鱼、鲑鱼、银汗鱼等各种鱼类繁衍，也有海豹等海兽栖息。里海含盐量高，盛产食盐和芒硝。从卡拉博加兹戈尔湾提取硫酸钠一类矿物也具有相当重要的经济意义。
里海在交通运输方面占举足轻重地位；石油、木材、粮食、棉花、水稻和硫酸盐等是被运输的基本货物，而阿斯特拉罕、巴库、马哈奇卡拉、土库曼巴希和谢甫琴科是最重要的港口。在巴库与土库曼巴希之间，铁路货运直接轮渡，无须装卸。
前苏联解体后，在里海地区不断发现大规模的油气田。根据有关报道称，这一地区有可能继海湾地区成为21世纪世界能源主要供应地之一。
