Озеро расположено в южных отрогах Ануйского и Чергинского хребтов, в истоках р. Теньга. Рельеф окрестностей современного озера, былого «проозера» и вмещающяя их Теньгинская межгорная котловина представляют генетическое Единство-отголосок исторической геологической обстановки. В районе охраняемого объекта на границе полеоген-неогена произошли сводообразные поднятия и опускания блоков Земной коры. Они привели к образованию структур положительного и образовательного порядка. К положительным структурам относятся Семинский, Чергинский, Ануиский хребты на севере и отроги Теректинского хребта а юге. Отрицательные структуры - Теньгинская и Урсульская котловины, занятые соответственно Теньгинским озерам и долиной р. Урсул. Это характерное среднегорье, перепады высот которого отметки зеркала озера (1114м) до линии водоразделов хребтов составляют 80-600м и более.

Климат района озера резко континентальный. Средние температуры января от -18 ºС. Средняя температура июля составляет 16-18ºС. В течение года выпадает от 345 мм осадков. Снежный покров достигает 0.60 м. Ярко выражена феновая циркуляция. Биоклиматические условия дискомортные зимой и умеренно дискомфортные летом.

Озеро лежит на высоте 1114 м над уровнем моря. Превышение зеркала над урезом р. Урсул у с. Теньги составляет около 199 м. Озеро слегка вытянутую по оси долины сложно-округлую форму площадью 1475000м², объем воды - 4791250 м³. Котловина озера имеет тектоническое происхождение. Дислокация горных пород, приведшая к формированию озерного грабена, произошла здесь в доледниковое время.
Морфологические особенности озерной ванны в основных чертах определяются ее происхождением. В соответствии с накоплением озерных отложений преобладают небольшие глубины: от 1 до 7 м.

В литорали озера имеется дресва, щебенка и песок, но большая часть ее представлена илами, которые богаты органическими веществами. Низменные берега водоема сильно заболочены. На их долю вместе с сырыми лугами приходится две трети береговой линии протяженностью 5,2 км.

В питании озера основную роль играет поверхностный сток. Постоянный приток воды осуществляют короткие горные речки: Борбок, Ишагаш и Верх-Кокса,доля которых в приходной части водного баланса – 75-77%; доля атмосферных осадков 15-20% и минимальную величину дают подземные источники. Максимальный подъем уровня озера наблюдается в конце апреля – начале мая. Минимальный уровень отмечается во второй половине зимы – февраль – март.
Внутригодовое колебание уровня озера составляет 0,5-0,6 м. Из озера вытекает маловодная р. Теньга. Она не обеспечивает хорошую проточность озера, вследствие чего озерные отложения приобретают специфические свойства гниющего ила – сапропеля.
Озеро относится к умеренному термическому типу. Оно хорошо прогревается в теплый период года из-за наличия широкого мелководья, составляющего около 70 % площади. Температура поверхности воды в июле +20 - +22 ºС, в марте - 0ºС, а летом на глубине 6-7 м - +13ºС. В конце ноября озеро покрывается льдом.
Толщина ледяного покрова колеблется от 50-80 см и зависит от характера климатических условий, особенно толщины снежного покрова и температуры воздуха. Ранее вскрытие приходится на вторую половину апреля, нередко озеро освобождается ото льда в первой декаде мая.

Она неприятна на вкус, имеет запах сероводорода в зимнее время. Соседство водоема с лесным ландшафтом и заболоченный массив сказываются на качестве воды. Содержание аллохтонных гуминовых кислот придает воде желтовато - бурый цвет.

В воде озера найдено значительное количество органического вещества. Значения Сорг. лежат в пределах 15,7-29,6 мг/дм³. Вееличина БПК достигает 4,5 мг О2/дм³. В воде обнаружены все формы минерального азота: NO3¯ до 11,7 мг/дм³, NO2¯ до 0,5 мг/дм³, NO4+ до 0,9 мг/дм³, фенолы от 0,001 до 0,003 мг/дм³, что свидетельствует о ухудшении экологического состояния озера.
г) краткая характеристика почвенного покрова: В прибрежной зоне озера преобладают горные черноземы выщелоченные и оподзоленные.

На склонах гор у Теньгинского озера господствуют леса из лиственницы (Larix), а также заросли кустарников: караганы (Caragana), барбариса (Berberis), жимолости (Lonicera), таволги (Spiraea) и др. Плоское днище котловины представляет собой степной ландшафт. Типичными растениями степи являются: серповидная люцерна – Medicado falcata, типчак – Festuca sulcata, тонконог – Koeleria cristata, ирис – Iris ruthenica и др. Ближе к склонам к ним примешиваются представители лесных лугов: герань – Geranium pratense, чина луговая – Lathyrus pratensis, мятлик – Poa pratensis, володушка – Bupleurum aureum, ветреница голубая – Anemone coerulea и др.

Подводное царство Теньгинского озера – мир водной растительности – макрофитов. Здесь насчитывается 16 погруженных и полупогруженных растений: хара грубая – Cara rudis, хара мелкошиповая – Cara aculeolata, хара алтайская – Cara altaica; хвощ топяной – Equisetum fluviatile; хвостник обыкновеный – Hippuris vulgaris; водяница мутовчатая – Hydrylla verticillata, пузырчатка обыкновенная – Utricularia vulgaris; рдест гребенчатый – Potamogeton pectinatus; рдест плавающий – Potamogeton natans; горец земноводный – Polygonum amphybium; уруть колосистая – Myriophyllum spicatum; камыш озерной – Scirpus lacustris; рогоз широколистный – Typha latifolia. Они группируются в четыре ассоциации: харовая, рдест гребенчатый – харовая, урутьево–харовая, рдест плавающий – харовая. Каждая из них имеет свою нишу, связанную с морфологией водоема, глубиной, температурным и водным режимом, оптическими свойствами и качеством воды.
Побережье покрыто камышом озерным – Scirpus lacustris; тростником обыкновенным – Pragmites australis; хвощем топяным – Equisetum fluviatile и осоками (Carex). Нередко эти растения образуют чистые заросли из одного представителя. Бордюры, образованные ими, узкими и прерывистыми полосами повторяют контур побережья. В северной части озера находится сплавина. Здесь преобладают рогоз широколистный и водяница мутовчатая. Отмели водоема занимает пузырчатки обыкновенная.

Аборигенными видами ихтиофауны Теньгинского озера были таймень (Hucho taimen) и хариус (Thymallus arcticus). В настоящее время таймень, судя по всему, исчез, хариус в небольшом количестве сохранился. В девятнадцатом веке русские купцы запустили в озеро линя (Tinca tinca). Во второй половине двадцатого века в озеро были запущены мальки пеляди (Coregonus peled), но размножения у этого вида не последовало и выросшие особи постепенно были выловлены. Успешно прошла в двадцатом веке акклиматизация серебряного карася (Carassius auratus) и окуня (Perca fluviatilis). В современном веке в озеро интродуцированы муксун (Coregonus mucsun) и форель (Salmo trutta). Результаты пока не известны.
Фауна птиц Теньгинского озера и его окрестностей хорошо изучена и весьма разнообразна, особенно в периоды сезонных миграций. В её состав входят водоплавающие, околоводные, горно-степные и лесные виды. Пятнадцать видов птиц, отмеченных здесь в разное время, занесены в Красные книги РФ и РА. У некоторых из них отмечены лишь единичные случайные залеты только в начале или в середине прошлого века это: сапсан (Falco peregrinus), толстоклювый зуек (Charadrius leschenaultia), кулик-сорока (Haematopus ostralegus), черноголовый хохотун (Larus ichthyaetus). Единственный залет стаи розовых пеликанов (Pelecanus onocrotalus) был поздней осенью в 1995 г. с трагическими для этих птиц последствиями, все они погибли. Неоднократные, но тоже случайные залеты наблюдались у черношейной поганки (Podiceps nigricollus), большого баклана (Phalacrocorax carbo), черного грифа (Aegypius monachus). Более частые залеты бывают у птиц, гнездящихся на близлежащих территориях: черного аиста (Ciconia nigra), скопы (Pandion haliaetus), могильника (Aquila heliaca), степного орла (Aquila rapax). Залеты во время сезонных миграций у занесенного в Красную книгу РА лебедя-кликуна (Cygnus cygnus) наблюдались во время сезонных миграций. Гнездятся на берегах озера занесенные в Красную книгу РА большая выпь (Botaurus stellaris) и журавль-красавка (Anthropoides virgo). Из охотничье-промысловой фауны птиц на берегах озера гнездятся огари (Tadorna ferruginea), разные виды речных и нырковых уток (род Anas и род Aythya), куликов (семейство Charadriidae).

В связи с сильным антропогенным воздействием фауна млекопитающих обеднена и состоит, в основном, из насекомоядных (род Sorex) и мышевидных грызунов из разных родов (Sicista, Apodemus, Microtus, Clethrianomys). Непосредственно с озером связано обитание водяной крысы (Arvicola terrestris) и ондатры (Ondatra zibethica). Из крупных млекопитающих в период сезонных миграций встречается косуля (Capreolus pygargus).