芒硝湖是根据盐类沉积物划分的硫酸盐型盐湖，其卤水化学特性属于硫酸盐湖钠亚型水的典型代表。这类湖泊形成需要封闭的汇水盆地、持续干旱气候及稳定的盐类物质补给三重条件，盐分主要来源于岩石风化产物、火山活动物质、深层卤水渗透和风力输送的溶解盐。在中国新疆干旱区分布着典型的芒硝湖，如艾丁湖、艾比湖等，其盐类沉积呈现环带状分布特征。湖水中硫酸钠矿物（芒硝）因溶解度差异而在特定环境下优先结晶析出，构成具有工业开发价值的盐类矿床。

芒硝湖的形成需同时满足三项地质条件：第一是具有封闭或半封闭的湖盆地形，阻止湖水外流形成盐分积累环境；第二是干旱气候条件，使得年蒸发量长期超过降水与径流补给量；第三是周边地质环境存在丰富的钠、硫酸根等盐类物质来源。

盐分补给通道包含四种类型：流域内岩石风化产生的可溶盐通过地表径流输送至湖盆；火山活动释放的含硫化合物；埋藏于地下的古盐层或深层卤水通过断裂带渗入湖体；风力作用将盐渍土或盐尘迁移至湖泊。

作为硫酸盐型盐湖的亚类，芒硝湖卤水以硫酸根离子（SO42-）和钠离子（Na+）为主导成分，当湖水蒸发浓缩至硫酸钠的溶解度临界点时，芒硝（Na2SO4·10H2O）开始析出沉积。由于不同盐类矿物的溶解度差异，在湖水持续蒸发过程中，碳酸盐类矿物最先沉积，随后硫酸盐类（包括芒硝）次之，最后形成氯化物盐沉积环带。

中国西北干旱区是芒硝湖的典型分布区域，其中新疆艾丁湖（海拔-154米）作为中国大陆最低点，其湖水化学类型属于硫酸盐湖钠亚型，湖底沉积大量芒硝矿床。艾比湖同样展现典型芒硝湖特征，湖周分布着由硫酸盐沉积形成的白色盐壳带。

芒硝作为重要的化工原料，在造纸、玻璃、洗涤剂等行业有广泛应用，芒硝湖矿床的开发需遵循溶解度差异规律，通过控制卤水蒸发浓度实现矿物分层提取。现代盐湖矿产开发多采用盐田滩晒工艺，利用自然蒸发作用分阶段收获不同盐类。