Vesijärven syvimmät salaisuudet paljastuvat sen pohjaan kerrostuneista aineksista, joita kutsutaan sedimentiksi. Vesistöasiantuntija Ketolan mukaan sedimentti toimii järven muistina, kertoen sen historiasta vuosituhansienkin taakse. Erityisen paksuina vuosikerroksina järven syvänteisiin kertynyt aines mahdollistaa muutosten tarkastelun jopa vuoden tarkkuudella.
Vesijärven tunnettu ravintoverkkokunnostus 1980–90-lukujen vaihteessa, jossa järvestä poistettiin suuri määrä kalaa rehevöitymisen hillitsemiseksi, näkyy selvästi sedimentin eläinplanktonjäänteissä. Muutokset veden kirkastumisessa ja uposkasvillisuuden lisääntymisessä ovat havaittavissa. Järvi kätkee sisäänsä monipuolisen ravintoverkon mikrobeista ja kasviplanktonista aina kaloihin asti. Vesijärvellä on myös löydetty enemmän vesikasvilajeja kuin mistään muusta Suomen järvestä, mikä tekee siitä poikkeuksellisen monimuotoisen ekosysteemin.
Vesijärvi on kansainvälisesti tunnettu esimerkki onnistuneesta järven kunnostuksesta. Lahdessa järjestettävä Lahti Lakes -symposiumi kokoaa tutkijoita ympäri maailmaa keskustelemaan järvikunnostuksesta. Vaikka järven tila on parantunut merkittävästi, se on edelleen herkkä muutoksille, kuten sinileväkukkinnoille ja ilmastonmuutoksen vaikutuksille. Kuivat kesät, rankkasateet ja lämpenevät talvet tuovat uusia haasteita matalalle järvelle, joka voi helposti sekoittua voimakkaiden tuulien vaikutuksesta. Tutkijan suosikkipaikka Vesijärvellä on Enonsaari, mutta myös Lahden satama ja Sibeliustalon ympäristö saavat kiitosta kaupungin keskellä sijaitsevasta hienosta järvimaisemasta.