Котловина озера сформировалась в четвертичный период при поднятиях и разломах, затем испытала влияние оледенения; следы ледников заметны на водоразделах Курчумского хребта.
Склоны хребтов вокруг Маркаколя крутые, долины глубоко врезаны. Озеро и прилегающие леса охраняются заповедным режимом: посещение регулируется правилами ООПТ.
Маркакольский заповедник создан постановлением СМ Казахской ССР № 365 от 4 августа 1976 года для сохранения природного комплекса Южного Алтая.