Guide des Gîtes et Chambres d'hôtes en France.

Ce lac glaciaire est le plus grand lac naturel du département avec un site dans une reculée caractéristique. Ses falaises calcaires de 60 à 80 mètres encadrent le plan d'eau rectangulaire de 232 hectares avec près de 3 km de long, plus de 1 km de large et une profondeur maximale de plus de 30 m (chiffres précis : 2700 m pour la longueur, 1100 m pour la largeur et 16,2 m pour la profondeur moyenne). La reculée est orientée est-ouest et débouche sur la combe d'Ain : le déversoir du lac constitue un bief de 2 km qui entraîne une turbine de production d'électricité avant de rejoindre la rivière.

Il est alimenté par plusieurs sources et résurgences qui parcourent souterrainement le relief karstique jurassien depuis les plateaux supérieurs et les lacs de Narlay et du Vernois.

On peut découvrir le lac depuis les belvédères de Fontenu.

Le lac de Chalain est depuis les années 1950 la propriété du département du Jura qui a aménagé à l'extrémité est un centre touristique important avec son camping haut de gamme et sa base de loisirs, dont la gestion est assurée par la Régie départementale du Domaine de Chalain. Les touristes francs-comtois mais aussi européens (néerlandais, anglais, suisses…) affluent. Le lac est ainsi un élément important du développement touristique de la région.

On y pratique toutes les activités nautiques sauf la navigation à moteur, proscrite dans un but de préservation du calme et de l'environnement. La rive constitue une longue plage très fréquentée et en partie surveillée à laquelle s'ajoutent les aménagements des communes de Marigny et de Doucier à chaque coin de l'extrémité ouest. Le CREPS de Franche-Comté, établissement public du Ministère de la Santé, de la Jeunesse et des Sports (Centre National des Sports de Plein Air) est également installé en bord de lac, sur la commune de Doucier.

La plongée, la voile, la planche à voile et la pêche (brochet, perche, corégone) complètent les activités qui animent le plan d'eau à la belle saison.

Plusieurs plages sont autorisées à la pratique du naturisme.