他詳細記錄了瓦爾登湖及其周邊的生態，包括水、冰、雪，魚蟲鳥獸，花草樹木，湖床地貌。對大自然，他不是被動享受，而是主動接近。在梭羅之前，人們認為瓦爾登湖深不可測，甚至有人相信根本就無底。梭羅係統測量了湖床輪廓，確定瓦爾登湖最大深度整好是102英尺。為了確定湖床輪廓，係在漁繩下端的石頭不僅觸底了，繞著湖都觸底了好多次。什麽東西都有個盡頭，怎麽會無底呢？
湖麵開始結冰的時候，他為了考察湖底，俯臥貼在隻一英寸厚的冰麵上。新英格蘭冬天的寒意，敵不過他對大自然的熱情。隨著冰層加厚，他專門取出一塊冰來，研究新舊冰層之間的氣泡，吃驚地發現，氣泡正下方的冰融化，明顯比別處快，使氣泡下方冰的下表麵，看起來象一隻倒置的碟子。觀察刻苦、細致，令人歎服。
這一現象，梭羅沒解釋。我們可以試一試。陽光照在冰麵上，部分能量被冰吸收，導致冰層受熱而逐步融化。冰層融化通常從下麵開始，因為上麵跟空氣接觸，溫度常在零下；而下麵跟水接觸，溫度恒為零，比上麵高。氣泡對陽光的吸收率遠小於冰，所以氣泡下方比起橫向其它地方，光的強度較大，因而冰融化得較快。這是主要因素，還有次要因素。冰裏麵的氣泡是一個發散透鏡，如果不計冰對光的吸收，那麽氣泡下方光強，就會比橫向其它地方小；這隻是次要因素，不足以克服前述主要因素。從物理的角度，梭羅的觀察是準確可信的。
有一次，梭羅在湖上劃船，追趕潛鳥。潛鳥能飛，故為鳥。善遊，不僅能在水上遊，還能在水下快速、長時間潛泳，故稱潛鳥。叫聲粗嘎古怪。在這場遊戲中，潛鳥從沒讓我們的思想家接近到三十米以內。當潛鳥鑽到水下時，思想家竭力揣測它潛行的方向，屢遭戲弄，南轅北轍。潛鳥總會在思想家背後，冷不丁露出水麵，狂放大笑。一個鍾頭過去了，潛鳥還是新鮮如初，完全沒有會疲倦的跡象。
