由自然因素，如氣候轉暖、溫差增大等；或人為因素，如破壞植被、開荒、挖溝、筑路、修水庫等原因引起凍土受熱增加，導致地下冰或多年凍土層發生局部融化，地表土層隨之沉陷而形成熱融沉陷。這些凹陷積水后形成的湖塘就是熱融湖。

因為地表最終呈現出下凹塌陷，坑坑洼洼的形態。在外觀上，這樣凹陷不平的表面和喀斯特地區崎嶇的地表有些類似，所以又稱為“熱喀斯特湖”。