御釜が別名「五色沼」と呼ばれる所以は、気象や太陽光の入射角、そして水質条件によって湖面の色がエメラルドグリーン、コバルトブルー、時には深緑や乳濁色へと千変万化する点にあります。この息を呑むような色彩美は、単なる偶然ではなく複数の地球科学的要素が重なり合って生み出されています。
湖水の最大深度は約27メートル、直径約330メートルの円形火口湖ですが、その環境は極めて過酷です。水質はpH3前後の強酸性を示し、生物が生息することはできません。この極限状態の水質に、以下の要素が作用しています。
- 鉱物微粒子（コロイド）の浮遊：火口底や周囲の噴気孔から供給される硫黄化合物や鉄酸化物の極微細な粒子が、湖水中に沈降せず漂っています。
- 太陽光の選択的散乱現象：波長の長い赤色系の光は水に吸収され、波長の短い青色〜緑色の光が水中の微粒子に衝突して全方位に散乱（ミー散乱およびレイリー散乱）します。
- 底質と太陽高度の相乗効果：強酸性水が日光を透過し、浅瀬の白色化した沈殿物と反射光が混ざり合うことで、人の眼球には鮮烈なエメラルドグリーンとして結像します。
曇天の日には散乱光が減少し、湖面は鈍い鉛色や深緑色へと沈み込みます。逆に、真夏の直射日光が真上から差し込む正午前後には、南国の珊瑚礁を思わせる透明度の高いグリーンへと発色します。「見るたびに表情が異なる」と称される理由は、大気と光、そして活火山の化学反応が織りなす生きた物理現象だからに他なりません。
