2001年水质为IV类，2002、2005年水质为V类，2003、2004年为劣V类，均达不到水环境功能要求。星云湖水质污染未得到有效控制，污染呈加重趋势。主要超标污染指标为高锰酸盐指数、总氮和总磷。湖泊营养状态呈恶化趋势，2002~2005年基本处于中度富营养状态。

星云湖湖面呈南北向不规则圆形，似半月形，南北长10.5千米，东西最宽5.8千米，最窄2.3千米，平均3.8千米，湖岸线长36.3千米。当水位为1722米时，最大水深9.5米，平均水深5.91米，湖面面积34.2平方千米，湖水容量1.84亿立方米。

星云湖所在云南省玉溪市江川区位于扬子准台西南缘，区内发生最早的运动为澄江运动，澄江期之前为前震旦纪晚期的晋宁运动，本区受波及。加里东运动造成本区中、上寒武世至志留纪的沉积全部缺失。星云湖流域属于滇东山字形构造体系的盾地范围内，位于其前孤与脊柱之间，由于地壳局部下陷而使得星云湖周围形成了低山、丘陵地形以及滇中高原的陷落性浅水湖泊。该流域内的山区和半山区约占65%，坝区占21%，水域占14%，是一个一分水、七分山、二分坝地高原、湖中山以及湖盆等组成的坝区县。该湖流域的主要成土母岩是碳酸岩、砂岩、紫色砂岩、玄武岩四大类;土壤类别为红壤、紫色土、棕壤和水稻土。

星云湖流域位于北回归线附近，地处低纬度、高海拔地带，整体上属于亚热带西南季风气候，四季如春，雨旱季节分明，通过对多年的气候资料分析表明，星云湖流域平均降雨量约871.6mm，年降雨量范围为600～1300mm，且80%以上降雨量主要集中在5-10月;平均蒸发量约1995.6mm，目3-5月的蒸发量约占全年的35-40%:平均日照约2264hr:平均气温约15.6℃其中7月平均气温约21℃，1月的平均气温约9.0～10.0℃，且大于10℃的活动积温约为6000℃(夏季湖水的平均温度约为20.0℃，冬季平均温度约10.0℃):该流域内的风向大多为西南风，历年风速最大值约为33m/s。就整体气候而言，星云湖流域有相对温和，且具有中亚热带半湿润高原季风气候的特点，即四季寒暑不甚分明、干湿季节有较为明显的分界。

2007年9月3日云南省江川县星云湖出现水龙卷（俗称“龙吸水”），一个犹如大萝卜似的龙卷风”曾在星云湖上空出现，就在不到3分钟的时间内，这股 龙卷风不断壮大，而此时，周边还有一些农民在渔船上，看到龙卷风盘旋过来，大家都害怕了，纷纷划船上岸。记者从当地气象部门获悉，此股龙卷风约有4-5级。这种奇观，全球不少，但在星云湖属于相当罕见的现象。

星云湖入湖河流大小共有14条，流域多年平均径流量为7684万立方米。湖泊流出为人工控制，弃水从隔河直接注入抚仙湖，多年平均出流量约为4 000万立方米。

星云湖流域是江川县行政区域的主体，包括除安化和九溪两乡外的江川县大街镇、江城镇以及翠峰、龙街、前卫、后卫、大庄、伏家营、雄关、路居8个乡42个村公所216个自然村，是优质云烟烟叶的主产区。2004年人口为180398人，其中，农业人口166424人，非农业人口13 973人，流域区主要为汉族、彝族两个民族，城镇化趋势不明显，人口密度680人/平方公里。

星云湖汇入湖内的河流有东河、西河、侯家沟河、渔村河、小街河、周官河、大街河、大庄河、旧州河、大寨河、螺蛳铺河等小河流，径流面积373平方千米，多年平均降水量948.4毫米。

隔河是星云湖出流的唯一通道，它是在天然河道的基础上由人工疏浚而成，全长2.5千米，最大过水能力约为15立方米/秒。湖沿岸坡度平缓，四周均为农田，大多为提水溉，灌溉面积达3万余亩。湖底较平坦，除河口一带为砂质外，其余均为泥质，淤泥厚达1.5米左右。

星云湖属营养型湖泊。湖内有浮游植物6门68属，浮游动物57种;有鱼类20个品种，以盛产大头鱼最为有名。

星云湖的藻类优势种为微囊藻，生物量大。群落结构相对较为简单，耐污种较多，藻类小型化趋势明显。

星云湖沉水植物主要为红线草、狐尾藻、金鱼藻、竹叶眼子菜、苦草黑藻、菹草。其中，红线草是优势种，占生物量的53%，其次为狐尾藻，占12%。红线草的频度、相对生物量、相对频度、优势度分别达到68%、56.16%、41.98%、62.08%，远大于其他几种沉水植物。

沉水植物多分布为西部、南部。东部、北部较少，呈零星分布。

星云湖的鱼分别隶属于五科十九种。主要为鲤科。其次为鳅科、合鳃科、鳢科、鲶科等。星云湖鱼的种类有青鱼、草鱼、鲢鱼、鳙鱼、大头鱼、鲫鱼、星云白鱼、杞麓鲤、鲤鱼、华南鲤、太湖短吻银鱼、云南倒刺鲅、乌鲑、细须鲶、滇池高背鲫鱼、麦穗鱼、泥鳅、黄鳝。

星云湖桡足类在浮游动物群体中占优势，占生物量的61%，其次为枝角类占32%,轮虫仅占7%。桡足类中的猛水蚤是浮游动物中的优势种,密度达到56417个/立方米；次优势种为枝角类的卵形盘肠，密度为12972个/立方米。从生物量的分布看，东部、北部较少，南部、西部、中部较多。

星云湖流域2004年生产总值131184万元，占全县的74%，流域工农业总产值187194万元，其中，工业总产值122678万元，农业总产值64516万元，地方财政收入7153.6万元，农民人均纯收入2 946元。

星云湖流域工业主要以磷化工、水泥、再生纸、食品加工、复烤烟叶等为主，主要粮食作物为稻谷、包谷、小麦、蚕豆，主要经济作物有烤烟、油菜等。

1996年5月1日，云南省人大颁布实施《云南省星云湖管理条例》。“九五”期间，为有效控制污染源对湖泊的污染，江川县政府对径流区内的污染源分别作出了限期治理或关、停、搬迁的处理。实施江磷集团、江川上头营煤矿、江川水泥厂、江川食品公司、翠峰造纸、云龙磷酸盐厂、海浒纸箱厂等重点工业污染源的废水治理。取缔星云湖网箱养鱼，围栏养殖中华绒螯蟹，控制放养草鱼比例，恢复水生植物。自2000年1月1日起，在流域内开展禁止销售和使用含磷洗衣粉工作。

完成了江川县污水处理厂扩建和管网配套建设，使污水处理能力由5000吨/日提升到10000吨/日，并配套4.9公里的截污主干管。实施工程造林9000亩，低幼林改造8000亩，封山育林71000亩。完成星云湖大寨河、旧州河、螺蛳铺河、周德营河、大龙潭河等5条河流17.7千米的整治工程，并在河道源头设置拦沙坝、河中设置拦污栅，建立水位标记线。实施了大渔村、下大石嘴村2个试点工程，新建“三位一体”沼气池、生物净化公厕、无能耗污水生物净化处理系统、垃圾收集坑等工程，对农村生活垃圾、粪便、污水实现了一系列无能耗生物净化处理。

完成了星云湖底泥分布及污染调查、水生植被衰减原因调查、星云湖河流污染负荷调查工作，编制了《星云湖流域环境规划》，《云南省玉溪市星云湖污染综合治理方案》，开展了“星云湖水生植物及湖滨恢复与综合利用”“星云湖农村、农业面源污染控制”“星云湖底泥污染与环境疏浚”“星云湖径流区林业生态工程”“星云湖弃水出流改道”等工程项目的可行性研究。

广泛深入开展了保护环境、保护星云湖宣传教育活动，努力提高和强化各级领导和广大人民群众的环境保护意识。

“九五”期间，星云湖共完成治理项目10项，总投资3441万元，基本控制了径流区域内工业、城镇点源污染，水土流失严重的趋势也得到有效缓解，湖泊非离子氨、总磷的浓度有所下降，水质呈现好转趋势。

“十五”期间，实施星云湖退塘退田还湖工作，拆除鱼塘1 979.63亩，341亩低洼农田全部退田还湖;对重点污染源及污水处理厂发放排污许可证;加强对流域内重点排污企业、污水处理厂（站）污染治理设施和建设项目“三同时”执行情况的环境监察，加大执法力度，进行每月不少于一次的现场监督检查;在径流区开展禁止使用含磷洗衣粉，从源头控制磷对水体的污染。建成江川县1万吨/日污水处理厂及管网配套工程、江川县50吨/日垃圾填埋场。在大街河、渔村大河、隔河、大庄河、东西大河建设了6块人工湿地及湖滨带，面积约1094亩，日处理污水能力达27万立方米。实施工程造林2万亩，低效林改造0.5万亩，封山育林9万亩;治理小流域3条，整治5条河道，治理水土流失面积27.6平方公里。实施平衡施肥1200公顷，建设沼气池近7000口、牛物净化公厕36座、垃圾收集坑113个，实施双桥营村、星云村、周德营村等3个农村面源污染控制示范工程，日处理污水能力达70立方米。

编制完成了《星云湖流域水污染综合防治“十五”计划》，《星云湖流域水污染综合防治“十一五”规划》《星云湖流域水污染综合防治规划》，完成了星云湖数字化水下地形测量等科研项目。

2003年7月在星云湖渔村大河启动了保护母亲河生态监护工作，开展“一助一”1帮五”活动，组建生态监护点3个，在沿河建警示标志45块，招募青年志愿者200多人开展宣传教育8万多人次。同时，开展环保咨询宣传、环保科普宣传、创建绿色学校等活动，推出环保专栏、专刊。“十五”期间，星云湖共实施水污染综合防治项目37项，投入26 779.22万元，使城镇污水处理率达到46%，城镇生活垃圾处理率达到72%，森林覆盖率达到31.4%，水土流失防治率达到15.2%，农业面源污染控制面积达到9%，农村面源污染控制面积平均达到10.5%。在2000年基础上，入湖污染物化学需氧量、生化需氧量、总氮、总磷分别削减915吨、305吨、84.9吨、24.5吨，水质有所改善。