La cuenca comenzó a formarse al principio del Paleógeno, hace unos 60 millones de años, cuando el sureste de Australia Meridional empezó a hundirse y los ríos comenzaron a depositar sedimentos en la gran cuenca poco profunda. En la actualidad, una placa oceánica antigua se está hundiendo en el manto bajo la cuenca. Es probable que el efecto de succión provocado por este hundimiento haya dado lugar a la formación de la cuenca del lago Eyre y de la cuenca Murray-Darling.^[3]​ La cuenca sigue hundiéndose gradualmente y acumulando sedimentos de forma paulatina.^[4]​ Durante muchos millones de años, la cuenca del lago Eyre estuvo bien abastecida de agua y gran parte de ella estaba cubierta por bosques. Hace unos 20 millones de años, se formaron grandes lagos poco profundos que cubrieron gran parte de la zona durante unos 10 millones de años. A partir de ese momento, a medida que Australia se desplazaba hacia el norte y el clima se volvía gradualmente más árido, los lagos y las llanuras aluviales comenzaron a secarse. Solo en los últimos 2,6 millones de años, el inicio de las glaciaciones provocó el régimen climático actual y la consiguiente desertificación de la zona.

La cuenca cubre poco menos de una sexta parte de toda Australia^[5]​ y es la cuenca endorreica más grande de Australia y una de las más grandes del mundo, cubriendo aproximadamente 1 200 000 km², incluyendo gran parte del interior de Queensland, grandes porciones de Australia del Sur y el Territorio del Norte, y una parte del oeste de Nueva Gales del Sur .

Durante los años de precipitaciones especialmente intensas, todos los cauces de los ríos de esta vasta zona, mayoritariamente plana, árida y semiárida se dirigen hacia el interior (no hacia el mar) en dirección al lago Eyre, en el centro de Australia del Sur.

El lago Eyre se encuentra a unos 16 metros por debajo del nivel del mar y normalmente solo contiene sal. Durante los años de inundaciones, se llena y, durante un breve periodo de tiempo, experimenta un rápido crecimiento y fertilidad: las criaturas marinas que llevaban mucho tiempo inactivas se multiplican y llegan grandes bandadas de aves acuáticas para alimentarse y criar a sus crías antes de que el agua se evapore de nuevo. La escorrentía media anual de la cuenca del lago Eyre es la más baja de todas las cuencas hidrográficas importantes del mundo.^[6]​

Ninguno de los arroyos y ríos de la cuenca del lago Eyre es permanente; solo fluyen después de lluvias intensas, un fenómeno poco frecuente en el árido interior de Australia. La precipitación media anual en la zona que rodea el lago Eyre es de 125 milímetros y la tasa de evaporación en la cuenca es de 3,5 metros. Las cifras medias anualizadas son engañosas: desde 1885, las precipitaciones anuales en los 1 100 000 km² de la cuenca del lago Eyre han oscilado entre 45 mm en 1928 y más de 760 mm en 1974. La mayor parte del agua que llega al lago Eyre proviene de los sistemas fluviales del interior semiárido de Queensland, situado a unos 1000 kilómetros al norte.

Para hacerse una idea de su tamaño, la cuenca del lago Eyre es aproximadamente del tamaño de Francia, Alemania e Italia juntas. Es ligeramente más grande que la cuenca Murray-Darling, que drena el interior este de Australia y es responsable de gran parte de la productividad agrícola del continente, pero tiene mucha menos agua. De hecho, todo el caudal del Murray-Darling sería insuficiente para llenar el lago Eyre, ya que solo cubriría la evaporación. En cambio, el caudal del Misisipi podría llenar el lago Eyre en 22 días y el del Amazonas, en solo tres.

Otros lagos en la cuenca incluyen el lago Frome, el lago Yamma Yamma y el lago Hart .

Se trata de una de las cuencas áridas más grandes y menos desarrolladas, con un alto grado de variabilidad en cualquier lugar. Da sustento a unas 60 000 personas y a una gran cantidad de fauna silvestre, y no cuenta con grandes sistemas de riego, desviaciones ni desarrollos en llanuras aluviales. ^[7]​

El arroyo Cooper, el río Finke, el río Georgina y el río Diamantina son los cuatro ríos principales de la cuenca. Otros ríos del desierto son el río Hale, el río Plenty y el río Todd, que fluyen desde el sureste del Territorio del Norte hacia el sur. En la parte occidental de la cuenca, los ríos Neales y Macumba desembocan en el lago Eyre.

Los ríos de la cuenca presentan una pendiente baja, un caudal lento y aguas turbias por naturaleza.^[8]​ Varios de los principales sistemas fluviales de la cuenca del lago Eyre son bien conocidos. Debido a su naturaleza casi plana, los ríos fluyen lentamente y con frecuencia se dividen en llanuras aluviales o canales entrelazados . El agua se pierde por evaporación, filtración y en los numerosos humedales efímeros, lo que resulta en que los caudales aguas abajo suelen ser menores que aguas arriba. Solo en años excepcionales hay suficiente lluvia aguas arriba para que el agua fluya hacia el propio lago Eyre.

El río Finke, que nace aproximadamente al oeste de Alice Springs, se considera el lecho fluvial más antiguo del mundo. Aunque solo fluye durante unos pocos días al año (en muchos años no fluye en absoluto), alberga siete especies de peces, dos de las cuales solo se encuentran allí. Las aguas del Finke desaparecen en las arenas del desierto de Simpson y se desconoce si llegan hasta el lago Eyre, aunque se dice que ocurrió una vez a principios del siglo XX. En casos extremos, el agua del río Finke fluye hacia el río Macumba, que desemboca en el lago Eyre. La distancia total desde los arroyos de cabecera es de unos 750 km. Entre sus principales afluentes se encuentran los ríos Ellery Creek, Palmer y Hugh.

El sistema fluvial del río Georgina nace en la Meseta Barkly, cerca de la frontera entre el Territorio del Norte y Queensland, al noroeste de Mount Isa y no muy al sur del golfo de Carpentaria. En esta zona norte, relativamente húmeda, las precipitaciones pueden alcanzar los 500 mm por año y una evaporación tan baja como 2,4 m. El Georgina fluye a través de innumerables canales que se dirigen hacia el sur a través del extremo occidental de Queensland durante más de 1000 kilómetros, hasta llegar finalmente a la laguna Goyder, en el extremo noreste de Australia Meridional.

Los primeros poetas australianos de la naturaleza inmortalizaron el río Diamantina, convirtiéndolo en un símbolo del remoto interior del país. Nace en el norte de Queensland, aproximadamente entre Mount Isa y Winton, y fluye 800 kilómetros hacia el sur y el oeste, a través de Birdsville y Channel Country, hasta unirse al río Georgina en la laguna Goyder (y, si hay suficiente caudal, continúa hacia el lago Eyre por Warburton Creek).

Sin embargo, de todos los sistemas fluviales de la cuenca del lago Eyre, el río Cooper es, con diferencia, el más famoso, sobre todo porque los exploradores Burke y Wills encontraron la muerte a lo largo de su curso. Nace en forma de dos ríos en el centro de Queensland: el Thomson, entre Longreach y Charters Towers, y el Barcoo, en la zona de Barcaldine, a unos 500 kilómetros tierra adentro desde Rockhampton. El Cooper Creek se extiende por una vasta zona de canales efímeros y serpenteantes en dirección sur hasta el suroeste de Queensland, para después girar hacia el oeste hacia Australia Meridional, en dirección al lago Eyre. El agua tarda casi un año en llegar al lago Eyre desde su cabecera. La mayoría de los años no llega ninguna: se absorbe por la tierra, se destina a llenar canales y los numerosos abrevaderos permanentes o se evapora. El agua del Cooper Creek llegó al lago Eyre en 1990 y no volvió a hacerlo hasta 2010.^[9]​

Los desiertos que se han formado en la cuenca, incluidos el desierto pedregoso de Sturt, el desierto de Tirari y el desierto de Strzelecki, son probablemente la mayor fuente de polvo en suspensión en el aire del hemisferio sur. ^[10]​

En la cuenca del lago Eyre se han identificado un total de 27 especies de peces, 13 de las cuales son endémicas.^[11]​ La especie de pez más grande es el Macquaria, que puede llegar a pesar 3 kilogramos.^[12]​

El wangkangurru ( también conocido como arabana/wangkangurru, wangganguru, wanggangurru, wongkangurru) es una lengua aborigen australiana hablada en la región de Wangkangurru. Está estrechamente emparentada con el arabana de Australia Meridional. La región lingüística del wangkangurru se ubicaba tradicionalmente en la frontera entre Australia Meridional y Queensland, abarcando Birdsville y extendiéndose hacia el sur hacia Innamincka y el lago Eyre, incluyendo las áreas de gobierno local del condado de Diamantina, así como la Autoridad de Comunidades del Interior de Australia Meridional.

Los indígenas australianos han vivido con los ciclos de la tierra durante miles de años y los propietarios tradicionales protegen sus sistemas naturales.^[7]​

La gestión de la zona ha sido problemática debido a que está dividida entre las jurisdicciones de cuatro estados diferentes. A medida que se ha ido conociendo la importancia ecológica de la cuenca y se ha hecho evidente la mala gestión de la cuenca Murray-Darling durante varios ciclos de sequía, ha quedado claro que era necesario resolver los problemas de gestión existentes. En 2001 se firmó el Acuerdo Intergubernamental de la Cuenca del Lago Eyre y se creó el Foro Ministerial de la Cuenca del Lago Eyre, con el objetivo de garantizar la sostenibilidad de los sistemas fluviales de la cuenca y evitar o eliminar los impactos transfronterizos.^[13]​ El Foro Ministerial se creó como órgano decisorio responsable de supervisar el acuerdo y, para ello, creó un Comité Asesor Comunitario que proporciona asesoramiento y facilita la participación de la comunidad, así como un Panel Asesor Científico que asesora sobre cuestiones científicas y técnicas.

El 7 de septiembre de 2018, el Foro Ministerial de la Cuenca del Lago Eyre acordó publicar la segunda revisión del acuerdo.^[14]​

El pastoreo de baja densidad es el principal uso del suelo, ocupando el 82% del total de la cuenca.^[8]​ Dentro de la cuenca se encuentran importantes yacimientos minerales como petróleo y gas natural, incluidas las reservas petrolíferas terrestres más importantes de Australia. ^[15]​ Las industrias minera y petrolera representan la mayor actividad económica en la cuenca del lago Eyre. También se extraen ópalos, carbón, fosfato, yeso y uranio . ^[15]​

En 2009, la Agencia de Protección Ambiental de Queensland confirmó que los metales pesados procedentes de las explotaciones mineras cercanas a Mount Isa habían llegado a la cuenca alta del río Georgina.^[16]​ El vertido podría contaminar partes de la cuenca hasta el lago Eyre, situado al sur.

En 2014, el Gobierno de Queensland modificó las leyes que protegen los ríos y las llanuras aluviales, lo que, según los ambientalistas, podría conducir a la extracción de gas de esquisto o al fracking en la zona. ^[7]​

A partir de 2022, se teme que la extracción de gas de vetas de carbón pueda resultar muy perjudicial para el frágil medioambiente de las llanuras aluviales.^[17]​

El Parque Nacional Kati Thanda–Lago Eyre, la Reserva Regional Strzelecki, el Parque Nacional Witjira, el Parque Nacional Sturt, el Parque Nacional Diamantina y el Parque Nacional del Desierto de Simpson se encuentran entre varias áreas protegidas establecidas dentro de la cuenca del lago Eyre.

El Plan Bradfield fue una ambiciosa propuesta del doctor John Bradfield en 1938. La propuesta consistía en utilizar grandes tuberías, túneles, bombas y presas para desviar el agua de los ríos Tully, Herbert y Burdekin, alimentados por los monzones, hacia el río Thomson, en Queensland. Tras una revisión crítica en 1947, el apoyo al plan decayó. Sin embargo, en la década de 2010 ha aumentado el interés de varios políticos por diversos planes Bradfield actualizados o modificados.

Se han propuesto otros planes de desviación menos desarrollados para desviar agua del río o del mar hacia la cuenca del lago Eyre de vez en cuando. ^[18]​

• Gran Cuenca Artesiana

• Kotwicki, Vincent. Inundaciones del lago Eyre. Archived Sitio web que contiene muchos datos, incluidos los afluentes del lago Eyre entre 1885 y 2012.
• Schwarz, Dominique (10 de mayo de 2019). «The re-birth of Lake Eyre» (video). ABC News. 7:30 Report. Australian Broadcasting Corporation. 

• Esta obra contiene una traducción derivada de «Lake Eyre basin» de Wikipedia en inglés, concretamente de esta versión, publicada por sus editores bajo la Licencia de documentación libre de GNU y la Licencia Creative Commons Atribución-CompartirIgual 4.0 Internacional.