加勒比海大部分位在加勒比板块上，和大西洋之间由几个不同年代的岛弧相隔。最年轻的岛弧从小安的列斯群岛、维尔京群岛、特立尼达和多巴哥的东北角到委内瑞拉的北海岸。这个岛弧是由南美板块和加勒比板块碰撞而成，上面有许多活火山和休眠火山，包括培雷火山、在荷兰加勒比区圣尤斯特歇斯的奎尔火山以及多米尼克的三峰山。海的北边较大的岛包括古巴、海地、牙买加、波多黎各，是年代较久的岛弧。

目前还不清楚加勒比海的地质年代，估计约在一亿六千万至一亿八千万年前，是在中生代时因超大陆盘古大陆的水平破裂而形成[4]。一般假设在泥盆纪已有原加勒比海盆地，在石炭纪初期冈瓦那大陆往北移动，靠近欧美大陆，使盆地面积渐渐缩小。下一阶段加勒比海的形成是在三叠纪。裂谷造成了狭长的槽状地形，从纽芬兰与拉布拉多延伸到墨西哥湾，是由硅质碎屑的沉积岩构成。在侏罗纪早期的海侵，水进入了现在的墨西哥湾，形成狭长形的湖泊。在侏罗纪中期的裂谷作用形成了加勒比海的深盆地。盆地的出现也代表大西洋的开始，并在侏罗纪末期使盘古大陆瓦解。在白垩纪时加勒比海的形状和现在相近。在古近纪初期因为海退，加勒比海和墨西哥湾分开，和大西洋之间则是由古巴和海地隔开。在全新世时加勒比海变动不大，直到新生代时因为海水水位上升，加勒比海又开始和大西洋相连。

加勒比海水文特性的同质性高。以海面的月平均温度为例，各年的变化不超过3°C（25°-28°C）。在过去的五十年中，加勒比海经过三个不同的阶段，在1974年前持续的变冷，最冷的时间出现在1974至1976年，之前以每年0.6度的温度持续升高。温度的变化和圣婴-南方振荡现象及反厄尔尼诺现象有关。加勒比海的盐度为3.6%，密度为1.0235-1.0240 103 kg/m3，海面水的颜色从蓝绿色至绿色。

气候编辑

加勒比海的平均海面温度（2005年8月25-27日）[5]，在古巴上空的是飓风卡崔娜

加勒比海的气候受到墨西哥湾暖流及秘鲁寒流等洋流的影响[6]。由于地处热带，因此海的温度维持在较温暖的温度，各季的最低温在21-29 C°之间。

加勒比海是西半球常出现热带气旋的地区。一连串的低压系统从非洲西部海域生成，越过大西洋来到加勒比海。低压系统中大部分都不会发展为热带气旋，只有少部分会，即为北大西洋热带气旋，多半会在汤加勒比海的气压较低区域。热带气旋出现在每年的六月至十一月，主要是在八月和九月。平均每年会有九个热带气旋，有五个到达飓风的等级。依美国国家飓风中心的资料统计，在1494年至1900年之间出现过385个飓风。

飓风的破坏力强大，对加勒比海的岛屿是每年都可能出现的潜在威胁。强烈的海浪会破珊瑚礁，若飓风将沙或泥搬运过来，会使珊瑚窒息而死亡，最后珊瑚礁会崩解。