就像溫度不同產生密度差而形成海底瀑布一樣，海底也有因鹽度差而形成的湖泊，這些位於海床處的鹹水湖泊通常還具有肉眼可辨的分界線，也因此被稱為鹽水池。海底鹽水池主要集中於北美墨西哥灣，約形成於2億年前的侏羅紀時期。
當時的海灣還是個沒有出海口的深水盆地，在地球極端高溫下蒸發殆盡，在海床上留下一層至少8千米厚度的鹽。大陸板塊擠壓導致墨西哥灣被拉伸成低窪地勢，海水通過裂開的佛羅里達海峽倒灌入墨西哥灣，再度形成海灣。
海水倒灌墨西哥灣時帶來很多淤泥與岩石，足足在鹽層上覆蓋了30米厚，沉積物越來越厚也越來越重，在海底地震時出現鹽層垮塌，從而導致古鹽層洩露並溶解在水池中。
由於古鹽層濃度遠超海水，溶解後的海水密度更是達到正常海水的幾倍之多，因此在海水與鹽水池之間形成一道肉眼可見的分界線，猶如陸地湖泊的“湖岸線”一般清晰可見。
2006年人類才第一次發現海底湖泊，最終因缺乏足夠數據而選擇擱置，直至2014年美國生物學教授偶然間再次發現，當他們使用遙控機器人靠近鹽水池時，驚訝的發現池水邊佈滿了海洋生物的屍體。
2016年再次遙控機器人靠近時，卻發現了大量存活狀態的貽貝。這讓全球生物學家們大為不解，要知道，海底湖的泥漿中存在大量不溶於水的甲烷，且鹽度與水溫都高於正常海水數倍，等於是一切海洋生物的禁地，魚蝦蟹闖入即死的那種。
直到2018年11月，美國海洋生物研究所的專家們才宣佈：海底鹽水池的濃度正在逐步下降，而貽貝以及少量微生物正在適應逐漸“淡化”的高濃度鹽水，但哪怕如此，海底湖依舊是海底生物的極端棲息地。
未經過適應期就闖入的魚蝦蟹依然會在很短的時間內死亡，並且屍體會在高鹽度海水中保存相當長的一段時間。也有學者表示，海底湖泊的生態系統與木衛二極為相似，可將其當成研究木衛二生命體的環境模型。
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