據地質學家推算，大約在10萬年前，氣候從冰期進入了溫暖時期，溫度上升，冰川融化，大洋裏的水量增加，海平麵持續上升，最後海水從橫亙於我國膠遼之間的峽穀湧入，向古渤海盆地及華北平原流淌。大水淹沒了滄州，滄州周圍水波蕩漾，地質史上叫做滄州海侵。當時，膠遼之地被分割成幾大塊，因而形成了渤海中的海島雛形；黃海隨之誕生了。那時的黃海海域麵積要比現代大得多。
大約7萬年前，地球氣候變冷，逐漸進入了冰期。海水蒸發後在空中形成的降水，大部分不能流回海洋，而是變成冰雪囤積在陸地，陸地上的冰川越聚越多，海洋中的海水則越來越少，大洋水位下降了100多米。渤海盆地的海水幹涸，海中的海島成為山丘，與陸地連為一體。黃海海水也退到東海東部和太平洋，洶湧澎湃的黃海又成為一馬平川。據考證，當時浙江東海海麵比現在低70多米。
大約4萬5千年前，氣候又開始轉暖，海水進行第二次大規模海侵。海水向西一直抵達河北獻縣境內，曆史上稱做“獻縣海侵”。聚集在東海東部的海水，重新流入黃海平原，黃海又呈現出一派水波濤濤的景象。水漫黃海持續了1萬多年。之後，又進入了第二個冰期，海平麵又出現大幅度下降，下降值比現在海麵約低150米。大約1萬8千年前，黃海完全斷水變成陸地，古黃河、古長江在平原上縱橫奔瀉，形成了巨大的三角洲。東海海岸線向海部後退了幾百米。沿海島嶼如台灣、海南島等都與大陸相連，形成廣闊的濱海平原。珠江等大河在下遊也衝積出古三角洲。
大約1萬年前，氣候又開始變暖，冰川又開始融化，海平麵第三次上升，海侵再次發生，稱為“黃驊海侵”。幹涸的渤海和黃海又變成了波瀾壯闊的美麗景象。此後，海麵不斷上升，約在8500年前，達到了現在海平麵以下14米處。大約到6800年前，海平麵才上升到現在海麵的位置。之後，海麵還繼續增長，海水沿長江古河道逆流而上，進入了杭州灣、上海、南通一帶地區。大約據今7000年左右，南海海麵比現在高出10多米，從而使台灣島、海南島等與大陸分離，成為被海峽分開的大陸島。
大約在550000年前，地球出現了短暫的低溫期，海平麵開始下降，平均下降2～4米。在3000～2000年間，氣溫略增，海麵也有所回升，長江三角洲緩慢東移。
最近2000年來海平麵也始終處在不停地變化之中。一段時期的氣候寒冷之後又會出現氣候變暖，然後再寒冷一再溫暖的不斷交替，同時也帶來了海平麵的下降→升高→再下降→再升高的交錯變化。正是遵循著這樣的規律，10多萬年以來，中國海域飽經滄桑，經受了無數次的“洗禮”。