Vor 2 Millionen Jahren drangen die eiszeitlichen Gletscher von den Alpen kommend nordwärts bis nach Ober-schwaben vor. Die Eismassen schoben sich durch die Täler, vertieften und verbreiterten diese und lagerten aus den Alpen mitgebrachtes Gestein ab.

Die Gletscherzunge der letzten Eiszeit blieb vor rund 15.000 Jahren direkt südlich von Bad Buchau stehen. An ihrer Stirn schmolzen große Massen an Kies, Sand und Ton aus dem Eis aus und bildeten einen dammartigen Wall.
Davor bildete sich eine abflusslose Senke, die sich mit Schmelzwasser füllte – der Federsee entstand.

Der damals rund 30 km² große, flache Federsee verlandete nach der letzten Eiszeit auf natürliche Weise. Auf den verlandeten Flächen entwickelten sich ausgedehnte Moorflächen.    

Im 18. Jahrhundert umfasste der See noch 10 km².  Zwei künstliche Absenkungen des Seespiegels vor gut 200 Jahren verkleinerten die Seefläche auf ihre heutige Größe (ca. 1,4 km²).