La cuenca del Llanquihue se caracteriza por presentar altas precipitaciones durante casi todo el año, las que disminuyen durante el verano, características propias de un clima templado lluvioso con influencia mediterránea. Este tipo de clima ha permitido que en la cuenca se desarrollen especies vegetales de valiosas y exclusivas características, que dan origen el llamado bosque Siempreverde o Selva Valdiviana, que destaca por su alto nivel de endemismo (flora y fauna exclusivos del territorio). En el pasado, este tipo de vegetación dominaba el paisaje del Sur de Chile, sin embargo, la acción del hombre ha sido de tal magnitud, que grandes extensiones fueron deforestadas a fin de incorporar tierras a la agricultura, ganadería y obtención de madera. Los incendios forestales también han contribuido de manera importante a la reducción de los bosques.

Algunas especies vegetales nativas características de este territorio son el canelo (Drimys winteri), el notro (Embothrium coccineum), el ulmo (Eucryphia cordifolia), el arrayán (Luma apiculata), la pitra (Myrceugenia exsucca), el coigüe (Nothofagus dombeyi), el chilco (Fuchsia magellanica), la nalca (Gunnera tinctoria), la murta (Ugni molinae), el helecho costilla de vaca (Blechnum chilense) y el ampe (Lophosoria quadripinnata).

Entre las especies de fauna nativa destacan el puma (Puma concolor), el pudú (Pudu puda), el monito del monte (Dromiciops gliroides), el coipo (Myocastor coypus), el huillín (Lontra provocax), la güiña (Leopardus guigna), la rana chilena (Calyptocephalella gayi) y el sapito de cuatro ojos (Pleurodema thaul); además de una gran cantidad de especies de aves como el sietecolores (Tachuris rubrigastra), el martín pescador (Megaceryle torquata), la tagua (Fulica armillata), el huairavo (Nycticorax nycticorax), la bandurria (Theristicus melanopis), el choroy (Enicognathus laptorhynchus), el chucao (Scelorchilus rubecula), el hued-hued (Pteroptochos tarnii), el churrete (Cinclodes patagonicus), el chuncho (Glaucidium nana​​), el carpintero negro (Campephilus magellanicus), el pitío (Colaptes pitius), entre muchos otros.

Con anterioridad al proceso de colonización alemana ocurrido entre las décadas de 1850 y 1910, la cuenca del lago Llanquihue estaba poblada por el pueblo huilliche (‘gente del sur’ en mapudungún), el grupo más austral de la cultura mapuche. Este pueblo dio origen a la leyenda de Licanrayen, una historia que se transmitió de generación en generación y que atribuye la formación del lago Llanquihue a las lluvias que cayeron durante años después de que se sacrificara a la joven Licanrayen, quien fue entregada al espíritu del volcán Osorno para acallar su furia.

En 1845, el Gobierno de Chile se propuso el desafío de integrar y explotar económicamente la zona comprendida entre las actuales ciudades de Valdivia y Puerto Montt. Con este objetivo, se promulgó la Ley de Colonización, que buscaba atraer inmigrantes extranjeros para poblar dicho territorio. A partir de 1853, familias priovenientes principalmente de Alemania comenzaron a instalarse a orillas del lago Llanquihue, iniciando el desarrollo de actividades agrícolas, industriales y comerciales en la cuenca. Antes de la llegada del tren, la navegación era la única vía de conexión entre los distintos sectores del lago.

Además de los colonos alemanes, llegaron a habitar la zona familias provenientes del archipiélago de Chiloé, lo que produce un sincretismo cultural único, que aún puede observarse en las edificaciones patrimoniales de la cuenca, que si bien responden a un estilo arquitectónico claramente alemán, incorporan técnicas constructivas típicamente chilotas.

Actualmente, y debido a que sus afluentes son de pequeña magnitud, el principal riesgo para la calidad de las aguas es el potencial impacto de las actividades generadas en el lago o sus alrededores, como lo son los agroquímicos, las pisciculturas y el vertimiento de residuos.

Cuando hablamos de contaminación en el lago nos referimos a la entrada de elementos en el medio que, por su composición y/o concentración, hace que el agua sea insegura o no apta para su uso.

En lo específico, los contaminantes en el lago pueden ser clasificados según el lugar desde donde son generados:

Desde el lago:

Principalmente debido a la actividad acuícola existente en algunos puntos del lago. Las fecas de los salmónidos cultivados y el alimento no consumido, son importantes fuentes de nutrientes que pueden contribuir a la contaminación del lago si no son controladas. También pueden ocurrir vertidos puntuales de, por ejemplo, combustible de embarcaciones de transporte o recreación. Desde el subsuelo: La existencia de pozos sépticos para las aguas servidas sin tratamiento secundario en las viviendas ubicadas en la cuenca del lago van aportando nutrientes a las aguas subterráneas que pueden llegar hasta el lago.

Desde la cuenca:

• Fuentes localizadas: Son potenciales fuentes de nutrientes, cuyo origen es identificado y su ubicación puede ser determinada. Corresponden principalmente a vertidos de diferentes actividades productivas y aliviaderos de tormenta en el lago.
• Fuentes difusas: Se deben a la dispersión de sustancias contaminantes en zonas amplias de terrenos, alejadas de la fuente de origen y que llegan principalmente por escorrentía hasta el lago, desde las áreas rurales y urbanas. La deforestación alrededor de la cuenca es un gran potenciador de este tipo de contaminación.