Гідрологічний режим
В озеро несуть свої води більше двохсот річок і струмків. Серед найбільш великих можна назвати такі, як річка Піджен, Нипигон, Пік, Сент-Луїс, Уайт і багато інших.
З Верхнього випливає велика річка Сент-Меріс, що живить Гурон, друге з ланцюга Великих озер.
Незважаючи на те, що середньорічна температура води Верхнього становить 4 градуси вище нуля, завдяки великій глибині і сильним хвилюванням і частим (восени і взимку тут часто відбуваються сильні шторми) водна гладь майже ніколи не замерзає повністю. Останній випадок повного замерзання відзначений у 70-х роках ХХ століття. В інший час покривається крижаною кіркою лише прибережна смуга води. Період прибережного льоду триває з грудня по квітень.
Географічне розташування озера Верхнє сприяє помірним коливань рівня води. Максимальний рівень припадає на літні місяці в період рясних дощів, а мінімальний – на зимові місяці.
Геологічна історія
Верхнє – порівняно молоде за геологічними мірками американське озеро. Воно утворилося приблизно 4-10 тисяч років тому в льодовиковий період. Потужний льодовик, яка вкривала в той час досить великі площі північноамериканського континенту, зумів продавити гірські породи сталого Канадського щита, утворивши таким чином могутню і широку заглиблення в земній поверхні. Як вважають геологи, надалі льодовик розтанув, своїми талими водами давши початок гігантського водоймища, разлившемуся по всій площі, на якій зараз розкинулися всі Великі американські озера. Має значні розміри водойма поступово зменшувався, почали проступати контури сучасної озерної ланцюга, в тому числі і берегова лінія Верхнього озера.
