Ao Tiên là một hồ nước nhỏ, rộng chừng 3 ha nằm trên đỉnh núi và được bao bọc bởi rừng nhiệt đới nên khí hậu ở đây rất mát mẻ và trong lành. Ao Tiên cách biệt với hồ, không có nguồn nước chảy vào hay thoát ra, ao được nuôi dưỡng bởi nước ngầm thấm qua đá ở xung quanh, làm cho Ao Tiên có cùng mực nước với Hồ Ba Bể.. Từ Hồ Ba Bể đi bộ khoảng 100m là đến Ao Tiên. Dọc đoạn đường từ hồ tới Ao Tiên, còn có những loài cây cổ thụ sống trên núi đá vôi như cây ô rô, cây mậy tèo, cây nụ ...
Ao Tiên không chỉ mang vẻ đẹp mộc mạc, trong lành, là nơi cư trú của nhiều loài động thực vật thủy sinh mà còn có những dấu tích vết chân kỳ lạ trên đá, gắn với truyền thuyết Ao Tiên.
Thuyết kể rằng, ngày xửa ngày xưa, trong một ngôi làng nọ có một anh chàng tiều phu vô cùng tốt bụng hằng ngày kiếm sống bằng nghề đốn củi. Thế nhưng dù rất chăm chỉ làm việc nhưng do nhà quá nghèo nên dù đã đến tuổi lấy vợ nhưng vẫn chẳng có cô gái nào trong làng chịu gả cho anh. Một ngày nọ, khi anh đang đốn củi trong rừng thì có một con hưou chạy tới trong tiếng kêu thất thanh. Thì ra nó đang bị bác thợ săn đuổi theo. Nó thấy anh chàng tiều phu thì liền chạy đến cầu xin anh cứu giúp. Thương tình anh đã giấu con nai nhỏ vào đống củi của mình và cứu nó thoát khỏi bác thợ săn
Cảm động trước lòng tốt của anh chàng tiều phu, con nai đã nói cho anh một bí mật để cảm ơn ân cứu mạng. Nó dặn anh rằng cứ mỗi đêm sẽ có các nàng tiên hạ phàm xuống bờ ao này để tắm rửa sau khi chơi cờ ở trên tảng đá bằng phẳng gần đó. Đến lúc ấy, anh hãy nấp và trộm đi một bộ quần áo, một trong số các nàng tiên sẽ chẳng thế bay về trời được. Tuy nhiên anh không được để cho nàng nhìn thấy. Theo lời con hươu nhỏ, chàng tiều phu liền nấp bên vệ ao và đợi các nàng tiên hạ phàm. Quả thật khi màn đêm buông xuống cũng là lúc 7 nàng tiên nô nức cười đùa và xuống ao tắm. Chàng tiêu phu đã trộm đi bộ quần áo xinh đẹp, lộng lẫy nhất.
Sau khi tắm xong, các nàng tiên đều lần lượt mặc lại bộ quần áo của mình và bay về trời, duy chỉ có nàng tiên út chẳng thể tìm được bộ xiêm y và về cùng các chị. Chàng tiều phu đã đưa cho nàng một bộ quần áo của phàm nhân và ngỏ ý muốn cười nàng làm vợ. Hai người kết hôn với nhau, vài năm sau hai người cũng có với nhau được một đứa con trai kháu khỉnh. Trong một đêm nọ, chàng tiều phu nhìn thấy vợ mình nhìn lên bầu trời bằng một ánh mắt đượm vẻ u buồn. Điều đó làm chàng cảm thấy rất đau lòng. Chàng nghĩ rằng mình với cô ấy đã có với nhau một mặt con, chắc sẽ chẳng thể xảy ra chuyện gì được đâu.
Cho đến khi vợ hạ sinh xong đứa con thứ hai, do quá vui mừng mà chàng tiêu phu đã quên lời dặn của chú hươu con, chàng đã đưa lại bộ xiêm y ngày xưa cho vợ xem. Ngay khi nhìn thấy bộ xiêm y, nàng đã nói rằng chỉ muốn măc thử một chút thôi. Nhưng khi vừa khoác bộ váy lên người, nàng đã ôm hai đứa con bay thẳng lên trời. Chỉ còn lại chàng tiêu phu đau khổ ở lại.
Chàng kể cho người dân làng nghe về câu chuyện của mình, và hàng đêm vẫn đi đến bờ ao nhớ mong gặp lại vợ và các con. Từ ấy trở đi, người dân những vùng quanh đó liền gọi nơi này là Ao Tiên