大九湖位于神农架林区西北部。相传为炎帝神农氏在此架起九口大锅熬制中药后，九口大锅幻化为九个湖泊，从而得名大九湖。大九湖为高山盆地地貌，是岩溶、冰川、河流多种外营力同时发挥作用形成的。盆地基底主要为寒武系石灰岩，整个盆地的汇水或渗入地下岩溶裂隙中，或汇入西北部的溶水洞中，然后通过暗河流出盆地之外，自古就有“水从天上来，水从地下走”的说法。
大九湖位于以生物多样性闻名于世的神农架，属于一个独特湿地生态系统。在维护区域生物多样性和调节局地气候上有着不可替代的积极作用，导致全球大规模生物灭绝的第三、第四纪冰期也曾在此留下了典型的冰斗景观。同时，由于特殊的地理位置和气候条件，在数次大的冰期中，大九湖湿地也为众多孑遗植物提供了庇护场所，是名副其实的方舟湿地。大九湖湿地森林资源丰富，且处于原始状态，植被类型主要以落叶阔叶林为主，周边有小面积的针叶林、针阔混交林。大九湖盆地发育有沼泽、草甸、灌丛等植被类型，为野生动物的繁衍提供了良好的栖息场所，动物种类也十分丰富，多数种类为东洋界种，并富有中国华南区域特色。此外，在中科院测地所、中山大学、南京大学、中国地质大学等多家科研院所的调查研究中，均指出大九湖湿地泥炭沉积物对于华中地区气候变迁研究有着极其重大的科学价值，是华中地区气候变迁的一个自然档案馆。经国家林业局测评，大九湖湿地生态系统总价值约为3.85亿元/年。其中，调节大气、调节洪水和净化水质的间接价值约为2.18亿元/年；休闲娱乐、湿地产品和环境教育的直接价值约为1.62亿元/年。
2006年9月，大九湖建立国家湿地公园，规划面积50.83平方千米，湿地保护区总面积93.2平方千米。2009年，在美景中网站举行的“全国最美六大湿地公园”评选活动中，大九湖国家湿地公园荣摘桂冠。
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