Långsjön ligger i ett gammalt villaområde på gränsen mellan Stockholm och Huddinge. Tillrinningsområdet upptas huvudsakligen av villaområden. Tillförseln av näringsämnen och föroreningar kommer huvudsakligen från omgivande bebyggelse och vägar. Den andra källan av betydelse är bräddvatten (utsläpp av orenat avloppsvatten). Sjöns vattenstånd regleras av en damm i utloppet i den nordvästra änden. Utflödet rinner till Vårbyfjärden i Mälaren.
I början av 1900-talet släpptes stora mängder orenat avloppsvatten ut i sjön, vilket ledde till igenväxning av sjön. Vass och näckrosor har vid flera tillfällen tagits bort, och en mindre muddring har gjorts i den norra delen. Det största djupet är bara drygt 3 meter. 2002 började dricksvatten tillsättas årligen, ca 30 l/s, i den södra änden av Långsjön, motsvarande sjöns hela volym. 2006 behandlades bottnen med aluminium för att fastlägga fosfor.
Sjön används för bad samt för fiske och kräftfiske via Sportfiskekortet. Långsjön har decimeringsfiskats på mörtfiskar i syfte att förbättra fiskbeståndet. Gös och signalkräftor är utplanterade. Långsjön är en viktig reproduktionslokal för groddjur och har Stockholms stads rikaste förekomst av vanlig groda och vanlig padda. Inom Stockholms stads del finns ett strandbad, Långsjöbadet.
För mer information om miljökvalitetsnormer och statusklassning, se länk i högerspalten till VISS.