北部湖水含盐度低，为千分之零点二，而南部含盐度高达千分之十三，原因：里海位于荒漠和半荒漠环境之中，气候干旱，蒸发非常强烈。据统计，里海每年的进水总量为338、2立方公里，而每年的耗水量则为361、3立方公里，进得少，出得多，出现了入不敷出的“赤字”，湖水水面必然会逐步下降。1930年湖的面积为42、2万平方公里，到1970年已经缩小到37、1万平方公里了。因为水分大量蒸发，盐分逐年积累，湖水也越来越咸。由于北部湖水较浅，又有伏尔加河等大量淡水注入，所以北部湖水含盐度低，为千分之零点二，而南部含盐度高达千分之十三。