ทะเลสาบที่แปลกประหลาดที่สุดในโลกบางแห่งไม่ได้เต็มไปด้วยน้ำ แต่มียางมะตอยหรือที่เรียกว่า " น้ำมันดิน " ซึ่งเป็นวัสดุชนิดเดียวกับที่ใช้ปูราดถนน
ยางมะตอยส่วนใหญ่ที่ใช้ในปัจจุบันได้มาจากปิโตรเลียม แต่ยังพบยางมะตอยในรูปแบบที่เข้มข้นในธรรมชาติ บางครั้งพวกมันซึมจากพื้นดินและสร้างแอ่งน้ำขนาดใหญ่ที่เรียกว่า " บ่อน้ำมันดินหรือทะเลสาบยางมะตอย "

แต่บางครั้งพบว่าพวกมันอยู่ในทรายเช่น เหมืองทรายน้ำมัน Athabasca ในอัลเบอร์ตาตะวันออกเฉียงเหนือของแคนาดา ซึ่งเป็นแหล่งน้ำมันดินธรรมชาติที่ใหญ่ที่สุดในโลก  เป็นที่ทราบกันดีว่าแอสฟัลต์ (Asphalt) ปะทุในภูเขาไฟใต้น้ำ แต่สิ่งเหล่านี้ค่อนข้างหายากและถูกค้นพบในปี 2003 เท่านั้น

มีทะเลสาบยางมะตอยขนาดใหญ่ที่รู้จักกันทั่วโลกเพียงไม่กี่แห่ง ที่ใหญ่ที่สุดของเหล่านี้ตั้งอยู่ในหมู่บ้านลาเบรีย (La Brea) ทางตะวันตกเฉียงใต้ของตรินิแดด ที่เรียกว่าทะเลสาบ " Pitch Lake " ครอบคลุมพื้นที่ประมาณ 40 เฮกตาร์  จากรายงานว่าลึก 75 เมตร ยางมะตอยเหลวมีความหนาและหนืดมากจนสามารถเดินบนพื้นผิวได้ แต่ถ้ายืนเฉยๆนานเกินไปก็จะค่อยๆจมลง 

แม้ว่าทะเลสาบจะดูนิ่งๆ แต่จริงแล้วยางมะตอยค่อยๆเคลื่อนตัวอย่างช้าๆ โดยสามารถเห็นได้จากเส้นทางการไหลบนพื้นผิว ในขณะที่น้ำมันดินเคลื่อนไหลไป บางครั้งจะนำเอาต้นไม้ยุคก่อนประวัติศาสตร์และวัตถุอื่น ๆ ที่ตกลงไปและจมอยู่ในทะเลสาบปรากฏขึ้นมาด้วย จากนั้นก็หายกลับลงไปและปรากฏขึ้นอีกครั้งสลับขึ้นลงตลอดเวลา

ทะเลสาบยางมะตอยถูกสร้างขึ้นเมื่อหลายพันปีก่อน โดยกระบวนการมุดตัวเมื่อแผ่นทวีปแคริบเบียนถูกบังคับให้อยู่ใต้แผ่นเปลือกโลกอีกแผ่น แนวรอยเลื่อนที่เปิดออกนี้ทำให้น้ำมันดิบจากแหล่งสะสมใต้ดินลึกขึ้นมาสู่ผิวด้านบนซึ่งรวบรวมไว้ในปล่องภูเขาไฟ อากาศทำให้องค์ประกอบที่เบากว่าของน้ำมันระเหยออกไปโดยทิ้งยางมะตอยไว้เบื้องหลัง ซึ่งมีส่วนผสมของน้ำมันดินเหนียวและน้ำ

ทะเลสาบ " Pitch Lake " ถูกค้นพบในปี 1595 และได้รับการขุดในเชิงพาณิชย์ตั้งแต่ปี 1867  จนถึงขณะนี้มีการสกัดยางมะตอยประมาณ 10 ล้านตันจากทะเลสาบนี้ และยังคงเหลือยางมะตอยอยู่ประมาณ 6 ล้านตัน  ส่วนทะเลสาบ La Brea Pitch ยังเป็นแหล่งท่องเที่ยวและมีผู้มาเยี่ยมชมประมาณ 20,000 คนต่อปี บางครั้งจะมีผู้คนลงไปว่ายน้ำในน้ำของทะเลสาบที่มีความกว้างเนื่องจากเชื่อว่ามีคุณสมบัติในการรักษาโรค

ทะเลสาบยางมะตอยที่มีชื่อเสียงอีกแห่งตั้งอยู่ในเมืองลอสแองเจลิส  จริงๆแล้วมันคือกลุ่มของหลุมที่เรียกว่า La Brea Tar Pits  คำว่า “ Brea” เป็นคำในภาษาสเปนหมายถึงยางมะตอย ยังมีบ่อน้ำมันดินอื่น ๆ ทางตอนใต้ของแคลิฟอร์เนียเช่น McKittrick Tar Pits ใน Kern County และ Carpinteria Tar Pits ใน Santa Barbara County  ส่วนที่อื่นมี Lake Bermudez ใน Venezuela ซึ่งเป็นบ่อน้ำมันดินธรรมชาติที่ใหญ่เป็นอันดับสองของโลก หลุมน้ำมันดินยังถูกพบในอิรักและในบากู, อาเซอร์ไบจาน

นอกจากนักธรณีวิทยาและยักษ์ใหญ่ในวงการเงินแล้ว ทะเลสาบยางมะตอยยังเป็นวัตถุที่น่าสนใจสำหรับนักธรรมชาติวิทยาและนักบรรพชีวินวิทยาเช่นกันเนื่องจากสิ่งที่อยู่ใต้ชั้นเหนียวเหนอะหนะนั้นจะมีสิ่งมีชีวิตในยุคก่อนประวัติศาสตร์ที่ไม่อาจจินตนาการได้ซ่อนอยู่  ในช่วงหลายพันปีที่ผ่านมาทะเลสาบเหล่านี้ได้กลืนกิน เสือเขี้ยวดาบ, หมาป่าที่น่ากลัว, วัว, กระทิง, ม้า, เต่า, หอยทาก, กิ้งกือ, หนูขนาดใหญ่, แมมมอธ และสัตว์มีกระดูกสันหลัง และสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังอื่น ๆ อีกหลายร้อยชนิด
บางทีสัตว์เหล่านี้เร่ร่อนหาอาหารมากเกินไปและลงไปติดอยู่ในทะเลสาปยางมะตอย สัตว์ที่ติดกับดักเหล่านี้จะดึงดูดนักล่าให้มาติดอยู่เช่นเดียวกัน และจากการขาดอากาศหายใจหรือความหิวทำให้พวกมันตาย  อาจเป็นวิธีตายที่น่ากลัว แต่กลับเป็นวิธีที่ยอดเยี่ยมในการรักษาฟอสซิลไว้

ซากดึกดำบรรพ์จำนวนมากที่นำขึ้นมาจากบ่อน้ำมันดินนั้น 90 เปอร์เซ็นต์เป็นของนักล่า  สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมขนาดใหญ่ที่พบมากที่สุดที่หายลงไปในหลุม La Brea หรือที่เรียกว่า Rancho La Brea เป็นหมาป่าที่น่ากลัวมากกว่า 4,000 ตัว ตามมาด้วยเสือเขี้ยวดาบที่มีมากกว่า 2,000 ตัว สุนัขป่าโคโยตี้มาเป็นอันดับสาม แม้แต่ซากดึกดำบรรพ์ของนกส่วนใหญ่ยังเป็นสัตว์นักล่า หรือสัตว์กินของเน่าเช่น แร้ง, นกอินทรี และนกยักษ์ที่สูญพันธุ์ไปแล้วซึ่งเรียกว่า teratorns
นอกเหนือจากสัตว์แล้วบ่อน้ำมันยังรักษาไม้และพืชก่อนประวัติศาสตร์ไว้ด้วย แต่สิ่งที่ไม่คาดคิดที่สุดก็คือโครงกระดูกของผู้หญิงคนหนึ่งซึ่งมีอายุประมาณ 10,000 ปี โครงกระดูกนั้นมาพร้อมกับซากของสุนัขบ้าน นักวิจัยเชื่อว่า การเสียชีวิตอาจจะได้รับการทำพิธีหรือการเสียสละเช่นเดียวกับการเสียสละทำในป่าพรุ (peat bogs)
แต่เดิมกระดูกที่ถูกพบจากหลุมถูกสันนิษฐานว่าเป็นการเสียชีวิตเมื่อไม่นานนัก  จนกระทั่งถึงปี 1901 เมื่อนักธรณีวิทยาไปเยี่ยมชมหลุมน้ำมันดินและระบุว่ากระดูกเป็นของสัตว์หลายชนิดที่สูญพันธุ์ไปแล้ว ซึ่งชุมชนวิทยาศาสตร์เริ่มสังเกตเห็น  โดยระหว่างปี 1905 - 1913 นักล่าฟอสซิลมือสมัครเล่นได้นำกระดูกหลายล้านชิ้นนำออกจากหลุมไปก่อน  ต่อมา George Alan Hancock เจ้าของที่ดินเกรงว่าซากฟอสซิลจะสูญหายไปจึงยุติการเข้าพื้นที่
 
จากนั้นเขาได้รับสิทธิ์แต่เพียงผู้เดียวในการขุดฟอสซิลให้กับพิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์ธรรมชาติลอสแองเจลิสแค่เพียงสองปีเท่านั้น  ซึ่งพิพิธภัณฑ์ได้รวบรวมกระดูกประมาณหนึ่งล้านชิ้นได้ในระหว่างปี1913-1915  ต่อมา Hancock ได้บริจาคหลุมให้กับเมืองโดยมีเงื่อนไขว่าจะต้องได้รับการอนุรักษ์และการจัดการอย่างเหมาะสม ปัจจุบันตัวอย่างฟอสซิลบางส่วนถูกจัดแสดงไว้ที่พิพิธภัณฑ์ George Alan Hancock ที่อยู่ใกล้เคียง และมีหลุมที่ยังคงถูกขุดค้นอย่างน้อยหนึ่งหลุมใน Rancho La Brea
ในการศึกษาหนึ่งของนักวิทยาศาสตร์ในปี 2011 ที่ตีพิมพ์ในวารสาร Astrobiology พบว่าสิ่งมีชีวิตมากถึงสิบล้านชนิดสามารถอาศัยอยู่ในกากตะกอนเพียงกรัมเดียวจากทะเลสาบ Pitch Lake ที่ La Brea Tar Pits  จากการจัดลำดับทางพันธุกรรมเผยให้เห็นความหลากหลายที่น่าทึ่งของแบคทีเรียและจุลินทรีย์อื่น ๆ ที่อาศัยอยู่ภายในยางมะตอย และประมาณ 30% ของสายพันธุ์นี้ไม่เป็นที่รู้จักในทางวิทยาศาสตร์
แต่สิ่งที่ทำให้ทีมตื่นเต้นมากที่สุดก็คือ มีทะเลสาบบนโลกอื่นที่มีลักษณะคล้ายกับ Pitch Lake โดยเฉพาะสิ่งที่อยู่บนดวงจันทร์ไททันของดาวเสาร์
โดยการศึกษาก่อนหน้านี้ได้ชี้ให้เห็นว่า ทะเลสาบของไททันได้ถูกนำมาตรวจสอบหลาย ๆอย่างเพื่อการดำรงชีวิต แต่มีข้อยกเว้นหลักประการหนึ่งคือมีน้ำไม่เพียงพอ และทะเลสาบเต็มไปด้วยไฮโดรคาร์บอนเช่น มีเธน

ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์จึงคิดว่าสิ่งมีชีวิตไม่สามารถดำรงอยู่ได้ แต่ไม่ใช่กับจุลินทรีย์ของ Pitch Lake ดังนั้นการดำรงอยู่ของพวกมันบ่งบอกว่ามันเป็นไปได้ที่จะมีสิ่งมีชีวิตนี้บนไททันด้วย แต่แน่นอนว่าน้ำเหลวบางส่วนในทะเลสาบพิทช์จะอุ่นแต่ทะเลสาบมีเธนของไททันจะเย็นมาก และมีความแตกต่างอย่างมากระหว่างสภาพแวดล้อมที่สามารถดำรงชีวิตและมีชีวิตเกิดขึ้นบนนั้น

แม้ว่าจะยังไม่พบจุลินทรีย์ของ Pitch Lake บนไททัน แต่ก็มีสิ่งที่สามารถช่วยเราต่อสู้กับโรคได้เช่น ในการศึกษาในปี 2018 นักวิจัยสามารถแยกอนุพันธ์ของกรด cholic จากแบคทีเรียใน Pitch Lake ซึ่งโดยทั่วไปแล้วโมเลกุลนี้จะใช้เพื่อป้องกันไม่ให้แบคทีเรียอื่นเติบโต