Innsjø

En innsjø, et vann eller et vatn, er en fordypning i jordens overflate som inneholder flytende vann. Vanligvis er fordypningen fylt, slik at det som oftest dannes ett enkelt utløp. Tilsiget til en innsjø skjer hovedsakelig via nedbør og tilløp. Utsig skjer via fordampning, sig ned i grunnen under innsjøen og normalt også via utløp som til slutt ender i havet. Studiet av innsjøer heter limnologi. En innsjø som inneholder ferskvann kalles en ferskvannsinnsjø, mens de som inneholder saltvann gjerne kalles en saltsjø, sodasjø, alkalisjø eller salin innsjø.

Store og små innsjøer

I hele verden er det estimert at det finnes 12 millioner innsjøer med et samlet overflateareal på 2,7 millioner km², og at samlet volum er 166 000 km³. Av dette utgjør de ti største innsjøene tilsammen 33 % av det  totale overflatearealet, mens de ti største i volum utgjør 90 % av det samlede volumet. I Europa utgjør det samlede overflatearealet av innsjøer 300 000 km². Av dette er over 10 000 innsjøer reservoarer.
Enkelte store innsjøer med saltvann kalles hav, som for eksempel Kaspihavet og Dødehavet. Dette er også eksempler på innsjøer som ikke har noe utløp, hvilket også er årsaken til at vannet er salt.
En stor innsjø kalles gjerne sjø, for eksempel Vansjø i Østfold, Selbusjøen i Trøndelag og Aralsjøen i Kasakhstan og Usbekistan. En tommelfingerregel er at innsjøer med areal større enn fem kvadratkilometer er en sjø.
Som med saltvann, kan også en stor mengde ferskvann kalles fjord når innsjøen er lang og smal, som for eksempel Randsfjorden, Tunhovdfjorden, Norefjorden og Byglandsfjorden. En fjord kan òg være en del av en innsjø, som for eksempel Vestfjorden i Tinn. Et unntak er Tyrifjorden, som består av flere smale fjordarmer, men i seg selv (Storfjorden) er forholdsvis vid.
Mange innsjøer kalles vann (eller vatn), som Snåsavatnet, Lesjaskogsvatnet og Maridalsvannet. En tommelfingerregel er at innsjøer med areal mellom en halv og fem kvadratkilometer er et vann.
Mindre vann og tjern beskrives ofte under samlebegrepet småvann, men dette begrepet er sjelden eller aldri en del av navnet på innsjøen. Det brukes helst til å referere til flere mindre innsjøer i samtidig, for eksempel når en skal beskrive et område. Et eksempel er «området består av småvann og...».
En mindre vannsamling kan kalles tjern (eller tjenn, tjønn og tjørn), som Blåtjønn og Kroktjenn (finnes flere steder i Norge). Vannområder med areal mindre enn en halv kvadratkilometer kalles som regel for tjern. En enda mindre innsjø kalles gjerne dam, som Litldammen (finnes flere steder i Norge). De minste innsjøene kalles pytt (også putt), som Svartputt (finnes flere steder i Norge). Det finnes også kombinasjoner av disse, som for eksempel Damtjern i Lier.
Det samiske ordet for vann eller innsjø er jávri på nordsamisk, jávrre på lulesamisk, jávrrie på umesamisk og jaevrie på sørsamisk. Eksempler på navn med slike etterledd er Álddesjávri (Altevatnet), Hierggejávrre (Reinoksvatnet) og Maajehjaevrie (Majavatnet).

Innløp og utløp

En innsjø av en viss størrelse har alltid et eller flere innløp i form av elver, bekker, etc. som tilfører innsjøen regnvann fra høyereliggende områder. Det er ingen øvre grense for hvor mange innløp en innsjø kan ha. Overskuddsvann som ikke fordamper eller siger ned i grunnen vil dreneres fra en innsjø gjennom et enkelt naturlig utløp, dvs. nedstrøms elv. Utløpet vil ligge i den laveste delen av omliggende topografi som avgrenser innsjøen, og det er lite sannsynlig at dette vil inntreffe på mer enn et sted samtidig. Over tid vil et etablert utløp grave seg ned i grunnen og derved forsterke sin stilling som eneste utløp. Gjennom oppdemming kan innsjøers innløp endres, og derved bli drenert et annet sted en det naturlige utløp. Lesjaskogvatnet er et eksempel på ytterst få innsjøer som har to utløp, mot Lågen i øst og Raumavassdraget i øst, hvilket ble oppnådd etter oppdemming i 1660-årene.

Naturlige og kunstige innsjøer

En kunstig innsjø er en innsjø som har blitt til, eller fått sin nåværende størrelse, ved hjelp av menneskelig inngripen. Det motsatte er en naturlig innsjø. De fleste nye kunstige innsjøer er oppdemmede elver som tjener som vannmagasin for vannkraftverk. Tidligere ble også mindre elver og bekker demmet opp og tjente som vannmagasin for vanndrevne sager og pumper, for eksempel i forbindelse med gruvedrift.
Lokka i Finland er Nord-Europas største kunstige innsjø, med et areal på 417 km².

Ferskvann og saltvann

Innsjøer inneholder normalt ferskvann. Enkelte innsjøer har intet utløp og kalles endorheiske innsjøer. Fra disse innsjøene fordamper det like mye vann som det renner inn. Oppløste salter i tilsiget vil etter hvert som tiden går konsentreres i vannet i innsjøen. Konsentrasjonen vil avhenge av berggrunnen og hvor lenge sjøen har manglet utløp. Endorheiske innsjøer med høyt saltinnhold kalles saltsjøer.
Innsjøer med innsig av saltvann fra havet kalles brakkvannsjøer. Det finnes også innsjøer – for eksempel Rørholtfjord-delen av Toke – uten innsig fra havet som likevel har et bunnlag av saltvann. Dette skyldes at innsjøen rett etter siste istid var en fjord eller poll med direkte kontakt med havet. Landhevning har i ettertid skilt innsjøen fra havet, men det ligger igjen et lag med saltvann som på grunn av større tyngde ikke blander seg med ferskvannet over.

Andre mekanismer for vannsirkulasjon

Når totalt vannvolum i innsjøen er kalkulert og vannmengden som renner ut per år er kjent, kan vannets oppholdstid beregnes. Dette vil også være et mål for gjennomstrømninghastigheten. Mjøsa med et volum på 55,3 km³ og det er beregnet at oppholdstiden for vannmassene er 5,5 år. På et enda mer overordnet nivå er gjennomsnittlig tid til utskifting av alt vann i alle norske innsjøer estimert på samme måte. Det er antatt at innsjøene i Norge har et samlet volum på 1200 km³ og med en årlig avrenning fra landarealet på 383 km³, det er da funnet at fornyelse av alt vann i innsjøene skjer hvert tredje år.
Imidlertid er dette en teoretisk størrelse fordi ikke alle deler av vannmassene deltar i sirkulasjonen. Som beskrevet over vil lagdeling sommer og høst begrense strømningene, spesielt i dype innsjøer. Om sommeren når det er utviklet et sprangsjikt ned i vannmassene, vil denne virke som et glatt gulv der tilført vann fra elver strømmer over. Vannet lenger ned blir dermed lite påvirket av en vanntransporten i overflatelagene. Noen innsjøer har heller ikke sirkulasjon av vannmassene. Uansett er denne teoretiske størrelsen nyttig å vurdere når det for eksempel er spørsmål om tilførsel av forurensning. Dermed kan vurderinger av innsjøen som resipient være avhengig av denne typen beregninger for å si noe om konsekvensene av forskjellige utslipp. 
Elver som strømmer ut i en innsjø vil kunne ha en annen temperatur enn overflatetemperaturen og dermed komme til å gå mer eller mindre dypt ned i vannmassene. Denne strømmen av tilført vann vil gå ned til de møter vannmasser med samme temperatur og tetthet. Her vil vannmassene gå sammen og danner strømninger med samme tetthet. Slike strømninger er derfor kalt tetthetsstrømmer. 
Jordrotasjonen skaper også strømninger om innsjøen er stor nok. På den nordlige halvkule vil dette gi seg utslag i vannstrømninger mot høyre ved breddene. Dette gir opphav til en spesiell strømning i Storsjøen i Hedemark fylke kjent som Råken. Tømmerfløterne forsøkte å unngå denne ved å få tømmeret over på vestsiden av innsjøen. De forskjellige mekanismene for strømninger kan gi kompliserte og sammensatte forhold

Isdannelse

Islegging av innsjøen skjer ved strendene. Her blir vannet blir hurtigst nedkjølt og det er liten strømning. Det dannes først isnåler som ligger på overflaten, mellom disse dannes det skiver av is. Iskrystallene vokser etterhvert nedover og det dannes tykk is. Om det på høsten kommer vind, vil isen brekke opp. Dermed skjer det sammenblanding av kaldt overflatevann med vann fra dypere lag med høyere temperatur. Vind forsinker isleggingen og det må komme perioder med kulde og mer rolige vindforhold for at isleggingen skal skje hurtig. Med kulde og stille vær vil isdannelsen skje brått, men det vil kunne være høy temperatur i de øvre lag av vannmassene. Motsatt vil kulde og vind gi nedkjølende effekt av de dypere vannmassene. Ved isdannelse vokser tykkelsen stadig saktere fordi is ikke er en særlig god varmeleder. 
Om det kommer snø på et islagt vann vil videre isdannelse stoppe opp fordi snøen virker isolerende. Det kan skje at isen tæres under fra når snøen hindrer videre isdanning. Ved kraftutbygging kan det skapes strømninger som danner råk i isen. Endringer av vannstanden kan også fører til sprekker i isen og at vann strømmer opp og gjør snøen våt. Snøsørpen vil imidlertid snart fryse.

Noen kjennetegn med fysiske og kjemiske forhold for livsbetingelsene

Strømninger i vannmassene transporterer oppløste gasser og salter fra luft, jord og berggrunn. Viktige stoffer for fotosyntese er karbom (C), nitrogen (N) og fosfor (P). For plantene er i tillegg disse stoffene viktige: kalium (K), svovel (S), kalsium (Ca), magnesium (Mg), jern (Fe), mangan (Mn), sink (Zn) og molyben (Mo). Oksygen er viktig for fisker og dyr i innsjøene, og dette løses fra vannoverflaten og ned i vannet. Noe oksygen kommer også fra planteplanktonets fotosyntese. Disse oppløste stoffene, sammen med sollys er avgjørende for livsbetingelsene. 
Sollyset vil imidlertid ikke nå særlig langt ned i vannet, og svevende partikler i vannet har stor betydning for absorpsjonen. Dermed vil et klart fjellvann gjerne ha lys langt ned, mens et vann med mye humus demper lyset mest. Organisk liv er mest intenst i de øverste vannmassen, og når organismer dør faller de mot bunnen av innsjøene. De blir med andre ord til sedimenter, men på grunn av sjiktene i innsjøen er det ikke slik at alt når bunnen. På bunnen er det spesialiserte dyr som har tilpasset seg et  liv med lite lys og stadig tilførsel av organisk materielle. I noen innsjøer er det så stor felling av sedimenter og tilsvarende stor nedbryting av dette organiske materialet, at dette fører til  oksygenmangel. I forurensede innsjøer kan stor bioproduksjon føre til at bunnen blir oksygenløs i perioder.
Innsjøene virker som et dempende element på flere forhold i et vassdrag. At vannføringen dempes er nevnt, men også temperaturen i vassdraget og kjemisk sammensetning jevnes ut.

Rekord-innsjøer

Verdens største innsjø er Kaspihavet, mellom Europa og Asia, som for tiden har et areal på 371 000 km². Den dypeste er Bajkalsjøen, som er 1637 m dyp.
Norges største innsjø er Mjøsa, med et areal på 368 km². Den dypeste er Hornindalsvatnet, som er 514 m dyp og blant Europas dypeste.

Innsjøer i Norge

I Norge er det registrert 450 000 innsjøer hvorav 18 er større enn 50 km². Våtmarkene er i hovedsak dannet av isbreer.
På Finnmarksvidda og Hardangervidda er innsjøene grunne slik som det flate landskapet omkring. På Østlandet er innsjøene ofte erodert av isbreer til fjordsjøer, slik som Randsfjorden, Krøderen Sperillen, Bygdin og Gjende. Lavlandet på Vestlandet har også mange fjordsjøer som Hornindalsvatnet, Strynevatnet, Lovatnet og Jølstervatn. Det alpine landskapet i Lofoten har små, dype innsjøer.