竹子湖為一盆地地形，是由於附近的火山噴發時，熔岩流截斷火山之間的鞍部，之後積水所形成的堰塞湖。竹子湖可分為東西兩個部分，西竹子湖是被大屯山與小觀音山的熔岩流圍堵而成，東竹子湖則是受到七星山與小觀音山的熔岩截斷，形成的時間稍晚。在被河水切穿之後，竹子湖在湖水退去之後，取而代之的箭竹與孟宗竹林，在起風時枝葉如波浪般飄動，而有竹子湖的美名。肥沃的土壤與濕地環境，也是台北地區重要的海芋花產地。