Le lac Pavin est un lac français d'origine volcanique situé dans les monts Dore dans le Massif central, près de la commune de Besse-et-Saint-Anastaise communément appelée Besse-en-Chandesse dans le département du Puy-de-Dôme, en région Auvergne-Rhône-Alpes.
Situé à une altitude de, le lac s’est formé par phréato-magmatisme, autrement dit il s'agit d'un maar. De forme presque parfaitement circulaire avec un diamètre de 700 à et une superficie de 44 hectares, il a une profondeur de, ce qui en fait le plus profond d'Auvergne (soit un volume d'environ 13 millions de m d'eau), visité par environ par an . La rivière Couze Pavin qui passe a du lac n'est que partiellement alimentée par ce dernier. Il est d'origine très récente contrairement au massif des Monts Dore. Il semble qu'il se soit formé après la période d'activité volcanique qui a créé la chaîne des Puys, soit il y a environ, ce qui en fait le plus jeune édifice volcanique de France métropolitaine . Il n'est pas lié à la chaîne des Puys. L'explosion qui l'a formé fut très violente (phréato-magmatisme) : des traces de cet événement ont été retrouvées jusque dans les sédiments du lac Léman et dans d'autres lacs suisses, et le volume de l'éruption est estimé à 75 millions de m . Par temps clair, le ciel bleu se reflétant dans l'eau, sa couleur est presque bleu-nuit. Par contre, par temps d’orage, ses eaux profondes apparaissent très sombres, ce qui lui a sans doute valu son nom de Pavin (du latin, épouvantable) . Les eaux oxygénées du lac Pavin abritent du zooplancton et des poissons notamment l'omble chevalier évoluant en eau profonde (30 à ) . Les eaux profondes ont une densité de plus de 10 millions de bactéries par ml d’eau (densité dix fois supérieure à celle des lacs standard), notamment des archées méthanogènes (c'est-à-dire productrices de méthane), ainsi que d'autres espèces consommatrices de ce même gaz, certaines Archées parviendraient à oxyder une partie du méthane qu'elles produisent pour le consommer .
Le lac Pavin présente une caractéristique unique en France : c'est un lac méromictique, classé officiellement comme tel en 1951 . Le mélange des eaux, annuel ou bisannuel, ne s'effectue que sur les 60 premiers mètres : cette propriété s'explique par la forme presque conique du volume d'eau, sa situation encaissée et protégée des vents et l'existence de sources souterraines qui minéralisent les eaux profondes et les rendent plus denses . Les eaux anoxiques du fond du lac, entre 60 et, sont ainsi confinées et sont chargées en gaz tels que le dioxyde de carbone, l'azote, le méthane et l'hydrogène sulfuré, dues à la décomposition de la matière organique et qui leur confère une odeur nauséabonde ; la teneur en gaz fait l'objet d'une surveillance car une augmentation pourrait entraîner des risques de dégazage catastrophique, phénomène appelé « éruption limnique » par certains chercheurs, mais selon les travaux d'Haroun Tazieff, il pourrait s'agir d'éruption phréato-gazeuse. Selon les scientifiques, le lac Pavin n'est pas arrivé à saturation et présente un état d'équilibre peu dangereux actuellement . Cependant, des mouvements de terrains (chutes importantes de rochers) ou sismiques pourraient rompre cet équilibre et entraîner un dégazage soudain en raison de la libération des gaz contenus dans les sédiments.
Le lac a été étudié par des savants dès le : le comte de Montlosier dans son ''Étude sur les volcans d'Auvergne'' de 1789 a l'intuition que le lac est issu d'une . Ses caractéristiques originales (lac méromictique et pristine ) font qu'il est depuis très étudié, notamment pour ce qui concerne l'hydrobiologie. L'activité volcanique du secteur du lac Pavin fait l'objet d'un débat au sein de la communauté scientifique.
Ce lac sombre, qui semble sans fond, est à l'origine de plusieurs légendes : « lac du diable », lac dans lequel s'est jeté le seigneur Roupoutou (ou le diable qui selon une autre version sortait du lac en créant des tourbillons) : ses cadeaux envers une jeune femme de Besse dont il était amoureux étant refusés, il s'assit sur la « chaise du diable » (deux pierres planes qui semblent former un siège), ses pleurs inondèrent le village de Besse, aussi il pensa qu’il avait noyé la femme qu’il aimait et se suicida. Une version proche veut que ce soit Dieu qui noya la cité sous des eaux diluviennes afin de punir ses habitantes aux mœurs légères . D'autres légendes racontent que, si on jette une pierre en plein milieu du lac, il se réveille et qu'un jet de pierres le 31 décembre à minuit permet d'entendre les cloches de l’ancienne église de Besse sonner .
Le site d'escalade, situé sur le bord ouest du lac Pavin, est une falaise issue d'une coulée basaltique échappée du puy de Montchal distant d'à peine plus d'1 km. Bien que située à d'altitude, cette falaise est orientée sud-ouest et l'escalade peut donc se pratiquer d'avril à décembre. Les voies parcourent des orgues basaltiques où alternent des dièdres (à larges fissures au fond) et des piliers rectilignes. Initialement équipé par le peloton de gendarmerie de montagne de Super-Besse, le site offre 24 voies de 20 à de haut, cotées de 4 à 6c, avec prédominance des niveaux 6a et 6b .