夢幻湖濕地範圍約1公頃，水域面積約0.3公頃，是陽明山國家公園中少有的溼地環境，位於七星山東南麓，標高約850公尺，是封閉性的沼澤湖，學者推測，可能於5,600年前，邊坡崩滑堰塞原出水口而形成。

在豐水年，湖水深度可達1公尺，但因湖水滲漏而儲水能力不佳，在2001~2002年，平均水深約23公分。由於夢幻湖水位變化顯著，抑制了一些全水生或全陸生的植物成長，使得珍稀的保育類植物─台灣水韭在此生長，成為此濕地的優勢物種。為了保護這種國寶級的水生蕨類，所以將夢幻湖劃設為生態保護區，內政部營建署也將之指定為國家重要溼地，積極進行保育及復育的工作，因此一般遊客禁止進入湖區，湖旁設有平台供觀景展望。

夢幻湖湖水清澈透明，每到秋冬季節時，受東北季風影響，山嵐霧氣籠罩，湖色山影雲霧縹緲，景緻如夢似幻，因而得名。

除了著名的臺灣水韭外，這裡還生長著約十餘種水生植物於湖內，像是七星山穀精草也是另一種臺灣特有的水生植物；小莕菜是夢幻湖唯一的浮葉植物；其他的伴生植物還有日本針蘭、水毛花、燈心草、荸薺等；而周邊林相由柳杉及芒草組成，另外還有紅隼、拉都希氏赤蛙等重要且珍貴的動物資源，生態多樣性極高。