Med et areal på 941 ha er Furesø den største af søerne i Mølleåsystemet. Den er samtidig Danmarks dybeste sø med en middeldybde på 13,5 m og en størstedybde på 37,7 m. Den vestlige tredjedel af søen ligger i Furesø Kommune.
Ved indgangen til 1900-tallet var Furesø en klarvandet og forholdsvis næringsfattig sø med en sigtdybde på 6‑10 m. I år 1900 modtog Furesø 1,3 tons fosfor om året fra de omkringliggende marker og via spildevand fra Bistrup, Holte og Virum. Efterhånden som byerne voksede, steg også udledningen af spildevand, og i 1970 var tilførslen af fosfor nået op på 37 tons om året. Tilførslen af næringsstoffer faldt først efter 1970, da spildvandsudledningen blev stoppet, og rensningsanlæggene gradvis blev mere effektive.
Den voldsomme næringsbelastning satte sine tydelige spor på søen. Mængden af planteplankton voksede 50 gange, og sigtdybden faldt om sommeren helt ned til 1,6 m. Hvor der i 1911 voksede 33 arter af vandplanter i søen, var artsantallet i 1970’erne og 1980’erne faldet til 12‑13 arter. Siden er sigtdybden forbedret, og i dag findes der omkring 28 arter af vandplanter i søen.
Udsætning af sandart blev forsøgt i hhv. 1902 og 1912‑13, men formåede ikke at skabe en bestand i søen. Det lykkedes derimod fra 1963, hvor staten over en fireårig periode stod for udsætningerne. Ud over sandart tæller søens fiskebestand i dag også smelt, ål, gedde, skalle, rudskalle, brasen, løje, regnløje, karusse, suder, knude, aborre, hork og nipigget hundestejle.
Furesø indgår i habitatområdet Øvre Mølleådal, Furesø og Frederiksdal Skov og i fuglebeskyttelsesområdet Furesø med Vaserne og Farum Sø.
Furesø bliver brugt til både sejlads, badning og lystfiskeri. Man kan bade i Furesø fra Furesøbad og Høje Klint.

På badebroerne ved Furesøbad afventer folk, at årets sankthansbål tændes. Årtiers spildevandsudledning betød, at Furesø gik fra at være en meget klarvandet til en næringsbelastet, uklar sø. Mere effektive rensningsanlæg og iltning af bundvandet har dog forbedret forholdene i søen til glæde for såvel dyr og planter som de mange mennesker, der benytter søen til bl.a. badning, sejlads og den årlige sankthansfest.