Esrum Sø er Danmarks tredjestørste sø. Den har et areal på 1.730 ha, hvoraf den nordvestlige fjerdedel på ca. 512 ha ligger i Gribskov Kommune. Søen har en gennemsnitsdybde på 13,5 m og en størstedybde på 22,3 m, hvilket giver et vandvolumen på 233 mio. m3. Det gør Esrum Sø til landets vandrigeste.
Søen er kalkrig og basisk, men forholdsvis renvandet. Det skyldes bl.a., at halvdelen af det ca. 6.200 ha store opland udgøres af skov og naturarealer, samt at en stor del af søens vand kommer fra kilder i bunden og fra nedbøren. Vandudskiftningen er langsom, og opholdstiden ligger på 13‑16 år.
Vandplanterne omfatter bl.a. børstebladet, liden, hjertebladet, kruset og brodbladet vandaks samt akstusindblad, tornfrøet hornblad, alm. vandpest og flere arter af kransnålalger. Flydebladsplanterne domineres af vandpileurt samt hvid og gul åkande. Til søens ynglefugle hører bl.a. toppet lappedykker, knopsvane, grågås, troldand, hvinand, krikand og skarv. Også fiskeørn og havørn ses jævnligt.
Aborre er den dominerende fisk, efterfulgt af skalle og hork. Søen huser desuden både ål, gedde, brasen, rudskalle, suder og løje samt en lille bestand af søørred.
I 1952 blev 167 ha enge, dyrkede arealer og søbredden nord og nordøst for Esrum Sø fredet. Kun en mindre del af fredningen ligger dog i Gribskov Kommune. Derudover indgår Esrum Sø i habitatområdet Esrum Sø, Esrum Å og Snævret Skov. I dag ejes søen af staten.