Die Talung des Dreiseengebietes wurde während der Würm-Kaltzeit und wahrscheinlich auch schon während der Riß-Kaltzeit von einem Abzweig des Tiroler-Achen-Gletschers ausgeschürft. Die Ferneismassen waren von Reit im Winkl über Seegatterl eingeströmt und stießen dann ins Tal der Seetraun weiter vor. Sie räumten im Gebiet des Mittersees vorwiegend anstehenden Hauptdolomit aus, wobei ihre Arbeit durch das an der Seesüdseite vermutete Nordost-streichende Störungssystem wesentlich erleichtert wurde. Nach Abschmelzen des Gletschers bildete sich zu Beginn des Holozäns ein Schmelzsee, der die Talung des Dreiseengebiets ausfüllte (dass der ursprüngliche See wesentlich größer war, wird durch Terrassenwälle auf der Südseite verdeutlicht). Der jetzige Mittersee ist nur ein Überbleibsel dieses ursprünglichen Schmelzsees – dem überdies, wie oben schon angesprochen, weitere Verlandung droht.