里海是世界面积最大的咸水湖,湖区纵跨几个不同的气候区,周边气候有明显差异,入湖河流有130条,其中伏尔加河从其西北注入,径流量为256km3 , 占里海总径流量的85%,其余河流从西、北、南三个方向注入里海。里海海流受大气环流等因素的影响,流速具有显著的季节变化。卡拉博加兹湾原是里海的海湾,现在被一条长约100公里、最窄不到1公里的沙石洲与里海主体分隔开,沙洲中部有一长约7公里水道与里海相连,成为地球上面积最大的潟湖(潟湖是指被沙嘴、沙坝或珊瑚分割而与外海相分离的局部海水水域)。受自然环境影响,卡拉博加兹湾含盐量达35%,是普通海水的10倍,比死海还要咸。