Karstseen sind Seen in Karstgebieten, die durch Überflutung von Karstbecken (Poljen) und durch den Einbruch unterirdischer Karsthöhlen (Dolinen) entstanden sind.
Karstseen sind ein hydrologisches und geomorphologisches Phänomen im Zuge der Verkarstung einer Landschaft aus mehrheitlich Karbonatgesteinen oder Evaporiten.
Karstseen bilden sich in Senken durch Rückstau, wenn der Zufluss die Aufnahmefähigkeit von Schlucklöchern übersteigt. Dies kann nur zeitweise bei Hochwasser der Fall sein. Sind die Senken mit feinstkörnigen Sedimenten auf natürliche Weise abgedeckt, können sich ständige Seen bilden.
Diese Seen entstehen vorzugsweise durch Überflutung von Poljen und durch den Einbruch unterirdischer Höhlen (Dolinen) in besonders wasserlöslichen Gesteinstypen wie Kalk, Gips und Dolomit. Sie können mehrere 100 Hektar groß werden. Ihr flacher Boden ist meist eine wasserundurchlässige Sedimentschicht, meist Ton, die eine Seebildung ermöglicht. Manche Karstseen existieren nur zeitweise, aber nach Regenfällen regelmäßig wiederkehrend.
Der größte Karstsee der Erde, der Cerkniško jezero (Zirknitzer See), liegt in Slowenien (Primorska) im Slowenischen Karst, der namensgebend für diese von unzähligen Karsterscheinungen geprägten Landschaft ist. Dieser See liegt ungefähr auf halber Strecke zwischen Ljubljana und Triest unweit des südöstlichen Rands der Alpen.
Karstseen findet man beispielsweise auch: