大湯沼は、火山の爆裂火口跡に湯が溜まってできた周囲1kmの瓢箪形の沼だ。
このような大規模な湯の沼は世界でも類がなく、学術的にも貴重なものとされている。
沼底からは約130℃という高温の硫黄泉が湧き出ていて、水面に湯煙が立ち込める神秘的な光景が広がる
南側にある展望台からは沼の全体を見渡すことが出来る。
また、下流にある大湯沼足湯は、この大湯沼から流れ出した湯に足を浸して楽しめるので人気がある。
なお、大湯沼は地獄谷と遊歩道でつながっており、徒歩だと30分で行き来することが出来る。(※車だと約10分)