La station Vostok repose sur un lac géant emprisonné sous 4 000 mètres de glace depuis 15 millions d'années.

Le lac Vostok a été officiellement identifié en 1993 par le scientifique britannique J. Ridley grâce à l'altimétrie par satellite ERS-1. Situé à environ 1 300 kilomètres du pôle Sud géographique, il mesure 250 kilomètres de long sur 50 kilomètres de large. Sa profondeur maximale atteint 800 mètres, ce qui en fait l'un des plus grands lacs d'eau douce au monde malgré sa position sous une calotte glaciaire de 3 748 mètres d'épaisseur.La température de l'eau à la surface du lac avoisine les -3 °C. Elle ne gèle pas car la pression exercée par la masse de glace supérieure, estimée à plus de 350 atmosphères, modifie les propriétés physiques de l'eau. De plus, le flux géothermique provenant de la croûte terrestre apporte une chaleur constante qui maintient l'état liquide au fond de la cuvette rocheuse.En février 2012, après plus de 20 ans de forage, des chercheurs russes ont réussi à atteindre la surface du lac. Les analyses d'échantillons de glace de lac prélevés par l'Institut de recherche polaire et antarctique (AARI) de Saint-Pétersbourg ont révélé des traces d'ADN de bactéries inconnues. Ces organismes survivent dans une obscurité totale avec des niveaux d'oxygène 50 fois supérieurs à ceux d'un lac classique.L'intérêt pour Vostok dépasse les frontières terrestres car la NASA et l'ESA considèrent ce site comme le meilleur analogue terrestre pour tester des technologies d'exploration spatiale. Les conditions de pression et d'isolement total ressemblent fortement à celles suspectées sous la croûte glacée d'Europe ou d'Encelade. Comprendre comment la vie persiste à Vostok permet d'affiner les protocoles de détection de biosignatures pour les futures missions vers les lunes de Jupiter et de Saturne.