Подробно описаны результаты полевых геолого-геофизических и геохимических изысканий, проводившихся в 2018-2019 гг. на акватории открытой части Онежского озера и Заонежского залива. В целях изучения верхней части геологического разреза, структуры и свойств придонных осадков в пределах названных акваторий были выполнены исследования методом сейсморазведки сверхвысокого разрешения (ССВР), проведен геологический пробоотбор гравитационной трубкой, а также геохимический анализ состава газа и органического вещества в кернах. По результатам интерпретации полученных материалов удалось выделить пять различных сейсмокомплексов, включая акустический фундамент, соответствующий коренным кристаллическим породам, моренные отложения и озерные осадки. Для выделенных горизонтов были рассчитаны значения таких характеристик физических свойств пород, как скорость продольных волн, коэффициент отражения и акустический импеданс. Характеристики, полученные для отложений Заонежского залива, схожи с характеристиками, полученными для Петрозаводской губы Онежского озера. Данные геоэкологического пробоотбора позволили более полно провести литологическое расчленение образцов. Геохимические исследования показали, что главным компонентом газовой смеси в осадках является биогенный метан.