Se ubica a 60 kilómetros al oeste de la ciudad de Puerto Maldonado, en la ecorregión natural de Selva Baja, con un clima tropical, muy húmedo y lluvioso, y temperaturas que oscila entre los 25 y 35 °C. El lago recibe su nombre por la presencia ancestral de una comunidad indígena del grupo étnico Huitoto. Posee una longitud aproximada de 400 metros, siendo uno de los lagos más extensos de la región Madre de Dios, originado a partir del cauce antiguo del rio Madre de Dios.
Existe una isla a mitad del lago que aparenta dividir al lago en dos partes. Sus aguas tienen una profundidad máxima de 17 metros y una mínima de 10 metros, con una claridad de hasta 80 centímetros, con aguas color claro verde turquesa por la presencia de fitoplancton y flora acuática, que permite divisar la presencia de la flora y la fauna ictiológica del recurso.
Según investigaciones realizadas por la ONG Asociación para la Conservación de la Cuenca Amazónica (ACCA), responsable del monitoreo de la flora y fauna del lago Huitoto y sus alrededores, confirman la asombrosa diversidad que presenta el ecosistema de este recurso Más de 540 especies de flora, Más de 170 especies de aves, 27 especies entre anfibios y reptiles, 74 especies de peces, 29 especies de mamíferos, 6 tipos de bosques.
Entre las aves destacan la Anhinga o Pato Aguja (Anhinga anhinga), la Garza Tamanquita (Butorides estriatus), el Shiguango (Daptrius ater), Locrero (Crotophaga major), Shansho u Hoatzin (Ophistocomus hoazin), peculiar ave considerada prehistórica por los científicos y ornitologos, el Martin Pescador Grande (Ceryle torquata), el Gaviotin pequeño (Phaetusa simplex), la Riparia riparia, el Tuqui Tuqui (Jacana jacana), la golondrina (Tachycineta albiventer), la Porphyrula martinica, la Chicua (Piaya cayana), el Elanoides forficarius, la Garza blanca grande (Ardea alba), el Patito silvestre (Tachybaptus dominicus), el Donacobius Negro (Donacobius atricapillus), el Limpkin (Aramus guarano), el Pato Amazónico (Cairina moschata).
Además, existen mamíferos como el Maquisapa (Ateles paniscus), el Mono Ardilla (Saimiri boliviensis), y el emblemático Lobo de río (Pteronura brasiliensis), especie que, con su presencia, confirma los índices óptimos de salubridad de los ecosistemas acuáticos de selva baja, lo que evidencia el buen estado de conservación de este recurso. Entre los reptiles se aprecian a la Taricaya (Podocnemis unifilis), y esporádicamente la gran Anaconda y el Caimán Negro (Melanosuchus niger) que da un increíble espectáculo por las noches donde sus ojos brillan intensamente a la luz de la luna.
También existen peces propios de este ecosistema como la piraña roja, la sardina, la palometa, el bujurqui, el huasaco, el Bagre, la lisa, entre otros. La familia Vela propietaria de Huitoto Lake Lodge y concesionario del área, ha realizado labores de conservación, cuidando los bosques primarios y aguajales. Producto de estas acciones, se ha registrado la presencia del jaguar, la sachavaca, la huangana, el sajino y el venado colorado, recorriendo las orillas del lago, uno de los más vistosos de la Amazonía peruana.