Il est traversé par la route dép. n°18, de Clairvaux à Saint-Claude, par les chemins vicinaux tirant à Prénovel, aux Piards, à Meussia, à la Frasnée et à la Crochère, par le ruisseau de la Rayette ou de cymante, par les biefs de Chatel-de-Joux, de la Scie et le bief Jeannier, qui y ont leur source, et enfin par le bief du Franois.
Ce village est situé dans la région des montagnes de la rive gauche de l'Ain, au fond d'une gorge hérissée de petits monticules. Les maisons sont échelonnées sur les bords de la route de Clairvaux à Saint-Claude et très rapprochées les unes des autres. Elles sont d'un aspect misérable, construites en pierre et couvertes en bardeaux, à l'exception de deux, couvertes en tuiles. La plupart n'ont qu'un rez-de-chaussée.

Pop. en 1790, 100 hab.; en 1846, 235 ; en 1851, 2l6, dont 107 hom. et 109 fem. ; pop. aggl. 170 ; pop. spéc. par kil. carré, 15 hab. ; 46 maisons , savoir : 4O à Chatel-de- Joux et 6 à la Crochère; 55 ménages.
Les habitants n'émigrent pas.
Les plus anciens registres de l'état civil remontent à 1792.
Cadastre exécuté en 1834 ; surf. territ. 1412h 87a, divisés en 1227 parcelles que possèdent 149 propriétaires , dont 89 forains; surf. imp. 1403h 08a, savoir : 1224h 62a en bois, 111h 97a en prés, 79h 54a en terres lab., 76h 89a en pâtures, 5h 24a en broussailles, 3h 39a en friches, 1h 21a en sol et aisances des maisons, 30a 90c en jardins, 8a en murgers, d'un rev. cad. de 8810 fr. contrib. dir. en Princip. 1447 fr.

Il y a un lac peu poissonneux, appelé le lac de l',Accensière, de 18a.
Il y avait, au pied de la montagne du château, un vaste étang supprimé depuis de longues années.
Le sol, montagneux, produit du blé, de l'orge, de l'avoine, des pommes de terre, du chanvre, du foin, peu de betteraves, de fruits et de fourrages artificiels.
On importe les trois quarts des céréales et tout le vin nécessaires à la consommation.
Le revenu réel des propriétés et de 4fr. 50c. pour cent.
On élève dans la commune des bêtes à cornes et des chèvres. 10 ruches d'abeilles.
On trouve sur le territoire du sable vitrifiable, du sable ordinaire exploité, et des carrières de mauvaise pierre à bâtir, aussi exploitées.
Les habitants fréquentent habituellement les marchés de Clairvaux.
Il y a au hameau de la Crochère, deux moulins à farine à deux tournants, l'un avec une scierie mécanique à deux lames et un battoir à blé, l'autre avec une scierie à une lame.
Les patentables sont : un aubergiste, un voiturier, un cordonnier, un charron, un marchand boucher et un menuisier.
La principale ressource des habitants consiste dans l'abattage et le transport des bois. Ils négligent l'agriculture pour se livrer à ces travaux.

Biens communaux : une maison commune construite en 1840, contenant la mairie, le logement du fruitier, celui de l'instituteur, et la salle d'étude, fréquentée en hiver par 22 garçons et 18 filles ; un chalet communal, dans lequel on fabrique annuellement 4500 kil. de fromage, façon Gruyère, une chapelle, deux fontaines avec lavoirs et abreuvoirs, et 168h93a de pâtures, bois et terres, d'un rev.cad.de 538 fr.

Bois communaux : 84h 06a, dont 70 stères sont délivrés annuellement. Essence dominante : sapins.

Budget : recettes ord. 1261 fr.; dépenses ord. 1087 fr.

La terre de Saint-Claude et les villages bâtis sur ses frontières offrent aux recherches des antiquaires un champ d'autant plus vaste qu'ils ont été jusqu'à présent à peu près inexplorés. Sans Parler de la Ville d'Antre, dont l'existence antique est attestée par des preuves concluantes, on peut trouver sur le sol des montagnes de la rive gauche de l'Ain, des traces évidentes du séjour qu'y firent les Romains. Cette contrée dut paraître assez importante et assez à craindre pour qu'on l'occupât militairement. Une voie, mentionnée dans les plus anciennes chartes de l'abbaye de Saint-Claude et qui était probablement d'origine gauloise, passait par Clairvaux, Hautecour , Chatel-de-joux, Estival, Saint-Claude, et se dirigeait sur Genève. Elle suivait à peu près la même direction que la route départementale actuelle. Sur plusieurs points de cette ligne, on trouve des témoignages irrécusables de la présence des Romains. L'existence de Clairvaux, comme bourgade gauloise et romaine, ne peut être mise en doute. A Hautecour, on a trouvé deux vases de terre noire, provenant d'une sépulture antique, un vase plein de monnaies romaines et une médaille d'Alexandre Sévère. A Estival, depuis 1806, époque à laquelle on découvrit un vase rempli de monnaies d'argent du Bas-Empire, on a ramené à la lumière une trentaine de pièces aux types de Gordien, de Philippe, de Décius, d'Otacilla Severa, de Commode et de Dioclétien. Chatel-de-joux est entre Hautecour et Estival. il est probable qu'à l'époque gallo-romaine, il y avait dans ce dernier lieu un castrum, et à Chatel-de-Joux un Castellum. L'emplacement était très convenable pour une forteresse. Le château s'élevait an sommet d'un rocher naturellement escarpé, sur le passage d'une voie, à peu de distance de la ville gauloise de Clairvaux. L'ancien nom de Castellum, de Chatelet, indique une origine romaine. Il paraît avoir été placé sous la protection de Jupiter, car Jou est le véritable nom de ce dieu, dont Jovis est le génitif. Jupiter Ammnon avait un temple à la ville d'Antre. Une dénomination qui confirme notre conjecture, c'est que près du château est un terrain appelé le champ du Grand-Dieve, qui en patois du pays signifie grand dieu.Une remarque essentielle à faire, c'est que le mot Joux appliqué au village de Chatel, n'a pas la même étymologie que celui qui désigne la terre de Saint-Oyan. Dans ce dernier cas, il signifie montagnes cou- vertes de sapins, et ne s'est jamais écrit Jod, tandis que dans les anciens titres de l'abbaye du Grandvaux, il est souvent fait mention de la terre de Jod, en parlant du territoire des Piards et de Prénovel. Il est probable que cette terre de Jod est le lieu désigné dans le diplôme de Lothaire 1er, de l'an 855, sous le nom de Jaidis. Au moyen-âge, Chatel-de-Joux était un poste important. Il séparait la baronnie de Moirans de celle de Clairvaux, et ces deux dernières de la terre du Grandvaux ; aussi, sa possession fut-elle vivement disputée. Après des luttes prolongées, un traité intervint en l234, entre l'abbé de Saint-Claude et Ponce de Cuisel, sire de Clairvaux; par cet acte, il fut convenu que ce dernier aurait le château de Joux avec ses dépendances, à charge d'en faire hommage à l'abbé, qu'Estival et Ronchaux leur appartiendraient indivisément par moitié, et que Ponce renonçait à toutes ses prétentions sur les pâturages de Saint-Lupicin.

Chatel-de-Joux était le chef-lieu d'une seigneurie qui comprenait le village de ce nom, moitié de Ronchaux et d'Estival, le quart des Piards et de Prénovel. Les droits seigneuriaux étant les mêmes que ceux qui pesaient sur les différentes localités comprises dans la baronnie de Clairvaux , nous les rappellerons d'une manière générale à l'article Clairvaux. Les habitants de Chatel-de-Joux et d'Estival devaient guet et garde au château la nuit et le jour. La justice était administrée par le bailli et le châtelain de Clairvaux. Le signe patibulaire à trois piliers était élevé sur une éminence, au bord du grand chemin de Saint-Claude, en un lieu appelé le Mollard des Fourches.

Seigneurs : Les sires de Clairvaux possédaient cette seigneurie en toute justice, sous la mouvance de l'abbé de Saint-Claude. Elle servit quelque fois d'apanage à une fille on à un cadet, mais elle fut définitivement réunie entre les mains de MM. de Beauffremont, héritiers de la maison de Villers-Sexel, qui elle-même avait succédé par une alliance à celle de Clairvaux. En l483, Pierre de Villers-Sexel se qualifiait de seigneur de la Rochette et de Chatel-de-Joux.

Château : Le château était bâti au sommet d'une montagne, en forme de cône tronqué, qui domine le village au nord. Il occupait une surface d'environ 2O ares. Le rocher sur lequel il était assis, s'élève à pic au nord-est et au sud-ouest, à près de 4O mètres de hauteur. Le seul côté accessible était défendu par un fossé large et profond. Un chemin tortueux serpentait contre les flancs de la montagne et conduisait à une grosse tour servant de donjon, qui dominait les autres constructions. Il ne reste de cette forteresse que les traces des murs d'enceinte et un tronçon de la tour. La vue dont on jouissait depuis ce château était bornée par une ceinture de rochers couverts de sapins, et d'un aspect sauvage. Une seule échappée au nord, laisse apercevoir les monts Poupet et les campagnes qui s'étendent au-delà. On manque de détails sur les évènements dont ce lieu dut être le théâtre à l'époque féodale. Il est probable qu'il joua un rôle important dans les guerres que se faisaient les nobles maisons de Vienne, de Mont-moret, de Commercy et de Clairvaux, pour s'arracher les dépouilles de l'abbaye du Grandvaux. Le château existait encore en 1667, ce qui fait supposer qu'il ne fut détruit qu'après la réunion de la Franche-Comté, par ordre de Louis XIV.Paroisse : Chatel-de-Joux dépendit de la paroisse de Clairvaux, jusqu'à l'érection de la chapelle d'Estival en cure (1780), époque à laquelle il fut réuni à cette dernière église. La dîme se partageait entre 1e prieur de Clairvaux, le seigneur et l'abbé de Saint-Claude.