Der Lake Natron liegt im östlichen Teil des Ostafrikanischen Grabenbruchs (Great Rift Valley) am Fuß des Vulkans Ol Doinyo Lengai. Er befindet sich vollständig im Staat Tansania im Siedlungsgebiet der Massai und wird durch den südlichen Uaso Nyiro sowie durch mineralreiche heiße Quellen gespeist. Der stark alkalische Lake Natron liegt gemeinsam mit dem Magadisee im Magadi-Natron-Becken. Der Seespiegel des Lake Natron ist beträchtlichen Schwankungen unterworfen.

Das ausgesprochen negative hydrologische Budget des abflusslosen Sees wird durch die Niederschläge im 23.207km² großen Einzugsgebiet nicht ausgeglichen. Dies und die ungewöhnlich basischen Eruptivgesteine der Umgebung verursachen starke Salinität und Alkalinität des Wassers. Der See ist einer der bekanntesten Soda Seen.

Der See ist die Heimstatt einer bemerkenswerten Vielzahl von Vögeln, namentlich einer starken Population von Zwergflamingos mit bis zu 2,5 Millionen Individuen. Im See leben vier Buntbarscharten aus der Gattung Alcolapia. Die rötliche Färbung des Sees, die zum Teil aus dem Weltraum erkennbar ist, wird durch Milliarden von Salinenkrebsen (Artemia salina etc.) verursacht, die nur wenige Millimeter groß sind und zur Hauptnahrung der Flamingos gehören.

Seit 2008 werden rund 120.000 Jahre alte fossile Fußspuren des modernen Menschen analysiert, die am damaligen Rand des Sees in frische Vulkanasche eingeprägt worden waren. Insgesamt sind 350 Abdrücke auf 150m² nachgewiesen worden, die von mehr als 30 Individuen (Männern, Frauen und Kindern) stammen, die vermutlich in zwei Gruppen unterwegs waren.