Karadeniz havzası, jeolojik evrimini uzun gelişim aşamaları geçirerek oluşturmuştur. Ana aşamalar şunlardır: 1. Üçüncü zamanın sonlarında parçalanmaya başlayan büyük bir iç deniz, Karadeniz ve Hazar Denizi olmak üzere ikiye ayrıldı. 2. Yaklaşık 7-8 bin yıl önce, güçlü bir doğal afet sonucu Karadeniz'e Akdeniz'den su aktı ve su seviyesi yükseldi. 3. Son 2 milyon yılda, bölgeye gelen sular buharlaşan su miktarından fazla olduğu için Karadeniz tekrar tatlı su gölü haline geldi. 4. Günümüz Karadeniz'i, 1200 km uzunluğunda ve en derin yeri 2200 m olan bir çanak şeklindedir.