A origem dos lagos é variável e depende da geomorfologia do terreno. Em zonas como a Antártida, podem existir lagos sub-glaciares, isto é, debaixo do gelo, como o Lago Vostok.
Geologicamente, a maior parte dos lagos da Terra é recente. Os resultados naturais da erosão tendem a eliminar pelo menos um dos lados da bacia que contém o lago, tal como acontece no lago Baikal, que se estima ter entre 25 e 30 milhões de anos. Há um número de processos naturais que formam os lagos. Um levantamento tectónico recente de uma cordilheira pode criar depressões que acumulam água e formam os lagos. O avanço e recuo dos glaciares pode também formar depressões na superfície. Tais lagos são comuns na Escandinávia, Sibéria e Canadá. Os lagos podem também ser formados por meio de deslizamento de terras ou por bloqueios glaciares. Um exemplo deste último ocorreu durante a última Idade do Gelo no estado norte-americano de Washington, quando um enorme lago se formou.
Os lagos salgados formam-se onde não existe escoamento natural ou onde a água se evapora rapidamente. Exemplos destes são o Grande Lago Salgado, o Mar Cáspio, oMar de Aral e o Mar Morto.
Os lagos pequenos com forma de arco ou crescente poderão formar-se nos vales decursos de água como resultado da existência de meandros. Rios com baixa velocidade da água tomam formas sinuosas e os lados externos das curvas são erodidos mais rapidamente que os internos. Eventualmente uma forma semelhante a uma ferradura é formada e o rio muda o seu leito por uma nova passagem, fazendo surgir na zona da antiga passagem um lago arqueado.
O lago Vostok é um lago subglacial da Antartica, possivelmente o maior do mundo. Apressão do gelo e da composição química interna sugerem que se o lago fosse furado, poderia resultar numa fissura que daria origem a um geyser.
Alguns lagos, como o Baikal e o Tanganica estão em zonas de rift continental, e são criados por subsidência da crosta à medida que duas placas tectónicas são friccionadas. Estes são os lagos mais antigos e mais profundo do mundo, e tornar-se-ão oceanos dentro de milhões de anos. Por exemplo, julga-se que o Mar Vermelhoteve origem num lago de vale de rift continental.
Também os vulcões podem criar lagos. Um exemplo é a Caldeira das Sete Cidades, nos Açores.
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