原来作为吐鲁番盆地的最低点，四周河水注入艾丁湖后，水分被大量蒸发，但是水中的盐分却留了下来，常年累月的积累，湖水越来越“咸”，渐渐的从一个淡水湖变成了一个面积随季节变化而缩涨的内陆盐湖。而内陆盐湖的背后，往往掩藏着气候变干旱的历史。
根据水质划分标准，水中溶解的无机物质（盐类）不超过0.1%(1克/升)时称为淡水，湖水为淡水的湖泊称为淡水湖。水中溶解的无机物质占0.1%-3.5%(1-35克/升)时称为咸水，存有这类咸水的湖泊称为咸水湖，而盐湖就是咸水湖在演化进入末期阶段的含盐量非常高的湖，通常含盐量大于3.5%(35克/升)的湖泊才叫做盐湖。
现在的艾丁湖就是一个妥妥的盐湖，除西南部还残存很浅的湖水外，大部分是皱褶如波的干涸湖底，触目皆是银白晶莹的盐结晶体和盐壳。这弯浅水却还只是一片季节性或临时性的积水，年均积水期仅有3个月（12月至次年2月份），且积水时多时少，基本上取决于吐鲁番盆地河流和地下水补给以及人为用水量的多少。
至于其它时间（3月至11月份），艾丁湖及其四周基本是大片龟裂的地表，灰白色干裂地壳上有大量晶莹洁白的盐晶。所以从地质上看，艾丁湖的周围一圈宽约0.5-1公里的部分是湖积平原，含有大量盐类，由于强烈的蒸发，地表已经是坚硬的盐地；中间一圈是盐沼泽，下面是淤泥，除了冬天，人很难走进去。湖心则是洁白的盐晶。
