Balkhasjsøen er den næststørste sø i det centrale Asien, kun overgået af Aralsøen. Den er en del af et stort vest/centralasiatisk bassin, der også rummer det Kaspiske Hav og Aralsøen. Den har flere floder som tilløb, men har intet udløb. Middeldybden er i den østlige del 1,7 gange middeldybden i den vestlige. Den vestlige halvdel består af ferskvand, mens den østlige halvdel har en meget højere koncentration af salt og er dermed saltvand. Dette skyldes hovedsageligt, at der er stor forskel på indstrømningen i de to halvdele. Den store flod Ili strømmer ud i den vestlige del, men det ferske vand fra floden kommer ikke rigtigt ind i den anden halvdel på grund af den langsomme udskiftning af vand imellem de to dele.