شهرستان آبدانان دارای آثار تاریخی و گردشگری متنوعی است. مهمترین پدیده گردشگری این شهرستان که در کشور نادر است دریاچه دوقلوی سیاه گاو است.
این دریاچه از نادرترین پدیده‌های طبیعی کشور است و همواره مورد توجه بسیاری از گردشگران بوده است. اطراف آن را دشتها و کوههای نسبتاً مرتفع فراگرفته و دارای جلوه‌های بهاری و پاییزی جذاب و دیدنی است.
دو دریاچه زیبا به وسیله کانلی طبیعی به عرض 8 متر و عمق 4 متر به طول 70 متر به هم مرتبط هستند. این دو دریاچه دارای آبی زلال هستند به طوری که می توان تا عمق 30 متری آن را که شبیه آکواریوم پر از ماهی است، مشاهده کرد.
دریاچه دو قلوی سیاه گاو آبدانان شامل دو دریاچه یا چشمه بالادست و پائین دست است که عمق هر کدام از آنها بیش از 30 متر بوده که توسط یک کانال رودخانه‌ای 8 متری به هم متصل شده است.
دریاچه دوقلوی سیاه گاو آبدانان یکی از جاذبه‌های بکر طبیعی و نادر در ایران به شمار می‌رود که سرچشمه این دریاچه از اعماق زمین بوده و دارای منابع زیبا و دیدنی است.
این دریاچه شگفت انگیز و دیدنی با عمری هزاران ساله به علت فرسایش، مساحت آن در حال کم شدن است. عامل فرسایش باعث شده است روز به روز مساحت دریاچه سیاه گاو کم شود.
این نوع دریاچه از نوع رودخانه‌ای است و مسیرهای قطع‌شده آبکندها به وسیله آب پر شده است و تشکیل دریاچه‌های هلالی‌شکل (شاخ گاوی) را داده است.
مقدار املاح موجود در دریاچه‌های مختلف متغیر است لذا دریاچه‌ها از نظر ترکیب شیمیایی به دریاچه‌های آب شیرین، دریاچه‌های آب شور و دریاچه‌های تلخ‌ مزه تقسیم می‌شوند.
طعم آب دریاچه‌ها بستگی به جنس سنگ‌هایی که رودخانه‌های وارده به دریاچه از روی آنها عبور می‌کنند و به مقدار تبخیر، ساکن بودن و یا جریان داشتن آب دریاچه دارد.
در دریاچه‌های شیرین مثل این دریاچه آب به طور دائم جریان داشته و در حرکت است و همیشه مقداری آب وارد آن شده و از طرف دیگر خارج می‌شود.
رودخانه سیاه گاو پس از عبور از بین صخره، دره و ارتفاعات کبیرکوه در ۴۵ کیلومتری جنوب شرقی شهرستان آبدانان به دو دریاچه تبدیل می‌شود که دریاچه نخست با اختلاف سطح اندک در بالادست دریاچه دوم قرار گرفته است.
آب زلال، نیزار، ماهیان رنگارنگ، رقص نور در ساعات میانی روز و تشکیل طیف‌های متنوع نوری ناشی از آن به این پدیده شگفت‌انگیز جلوه و زیبایی منحصربه فردی بخشیده است.
این دریاچه در فصل بهار و اواخر زمستان از تفرجگاه‌های اهالی مردم استان ایلام و شهرستان آبدانان است، اما آب و هوای منطقه شرایطی فراهم آورده است که این دریاچه در هر فصلی گردشگران را به زیبایی‌های طبیعی خود فراخواند.
از دیگر ویژگیهای این پدیده نادر، وجود املاح مختلف و گوگردی بودن آب دریاچه و وجود چشمه‌های جوشان شیرین داخل دریاچه است اما جدا از زیبایی‌های این پدیده، کارشناسان جغرافیایی و زمین‌شناسی معتقد هستند در حال حاضر فرسایش، این دریاچه را تهدید می‌کند و مساحت دریاچه به همین دلیل در حال کم شدن است.
برای رسیدن به دریاچه سیاه گاو باید از درون شهر آبدانان ۸ کیلومتر جاده آسفالت را پشت سر بگذارید و با عبور از پل و ۵۰۰ متر پیاده روی به دریاچه می‌رسید.
دو دریاچه از طریق کانالی به طول حدود ۷۰ متر به یکدیگر متصل می شوند. آب دریاچه بزرگتر که حکم سرچشمه را دارد زلال و شفاف است.
آبی که از دریاچه دوم خارج می‌شود به صورت رود نسبتا پرآب راهی زمین‌های اطراف می‌شود.