Den ca. 76 ha store, næringsfattige Hampen Sø ligger øst for Hampen i Ikast-Brande Kommune, tæt på grænsen til Silkeborg Kommune. Tidligere var den en fritliggende hedesø, men siden 1805, hvor man begyndte at tilplante heden ved Palsgård og Søgård, har Palsgård Skov gradvis bredt sig ud over det åbne hedelandskab, så Hampen Sø i dag omkranses af skov. Den lavvandede vig i vest kaldes Lillesø, mens den op til 13 m dybe østlige del af søen kaldes Storesø. Søen er en af landets højest beliggende og har ingen overjordiske tilløb. Alt det vand, som løber til Hampen Sø, er grundvand, hvoraf to tredjedele strømmer ind i den østlige del af søen. En del af det tilstrømmende grundvand siver ud af søen mod sydvest, mens der mod nordvest er overjordisk afløb til Smedebæk, som løber ud i Holtum Å.
Trods en tidligere belastning med næringsstoffer fra omgivelserne er Hampen Sø stadig blandt landets reneste, og på det lavere vand kan man stadig finde de førhen dominerende grundskudsplanter tvepibet lobelie, strandbo og sortgrøn brasenføde. På større dybder vokser også arter som hårtusindblad, tornfrøet hornblad og liden vandaks, mens bredzonen er voksested for sjældenheder som nålesumpstrå, krybende ranunkel og sekshannet bækarve.
I Hampen Sø kan man bade fra de to sandstrande på hhv. vest- og nordsiden af søen.
Søen har en veludviklet fiskebestand, der domineres af aborre, skalle og gedde. Fordelingen mellem rovfisk og fredfisk har generelt været god, men pga. en øget tilførsel af næringsstoffer fra nedbøren og de omkringliggende arealer voksede andelen af fredfisk. I et forsøg på at forbedre balancen mellem rovfisk og fredfisk opfiskede Naturstyrelsen ca. 1.500 kg skaller fra Hampen Sø i 2016.
Også fuglelivet er rigt, og på og omkring søen er der iagttaget ca. 130 forskellige fuglearter. Især i træktiden og om vinteren raster bl.a. toppet lappedykker, knopsvane, gråand, troldand, hvinand, stor skallesluger og blishøne på søen i stort antal.
Hampen Sø indgår i habitatområdet Sepstrup Sande, Vrads Sande, Velling Skov og Palsgård Skov og i fuglebeskyttelsesområdet Skovområde syd for Silkeborg. Staten ejer ca. tre fjerdedele af søen, mens resten er privatejet.
I området er der afmærkede vandreruter, og søens to strande er udflugtsmål for både lokale og turister.
Med et areal på blot ca. 76 ha er Hampen Sø i Palsgård Skov blandt de største søer i Ikast-Brande Kommune, hvis hele areal ligger inden for kommunegrænsen. Den næringsfattige, klarvandede sø er en såkaldt lobeliesø, karakteriseret ved tilstedeværelsen af grundskudsplanter som tvepibet lobelie, strandbo og sortgrøn brasenføde.
