博斯腾湖水系广义上属于塔里木河水系的一部分，属于内流河水系。一般来说，内流河终端的湖泊都是咸水湖。河水中的矿物质被带入湖泊，由于无法流出，日积月累不断增多，最终在蒸发作用下沉积形成盐类物质。湖水由此不断变咸，最终形成咸水湖。世界上的绝大多数咸水湖，都是如此形成的。
幸运的是，博斯腾湖不仅是开都河、黄水沟等河流的终端湖，同时它也是孔雀河的水源湖。开都河等带来的矿物质还来不及蒸发沉积，就被孔雀河带入了下游地区。因此博斯腾湖虽然是开都河等河流的终端湖，但它却不是咸水湖。
另外，博斯腾湖西岸面积广大的湿地，对于其作为淡水湖存在，也起到了重大的作用。开都河、黄水沟等河在汇入博斯腾湖之前，先行流入湿地。在湿地中河水中的矿物质被湿地过滤，含量大幅降低，减少了矿物质在湖水中的蒸发沉积。这对于博斯腾湖维持其淡水湖地位，起到了重大的作用。
