Marmara çukurlarının ne zaman oluştuğuna dair kesin bir bilgi bulunmamakla birlikte, Marmara Denizi'nin son kez denize dönüştüğü dönemin 6500-7000 yıl öncesine dayandığı bilinmektedir. Marmara Denizi'nin jeolojik olarak çok yakın döneme denk gelen başlıca değişimleri ise şu şekilde sıralanabilir: Kapıdağ Yarımadası: Tarihsel olarak adayken ve yüzölçümü düşünüldüğünde Marmara Denizi'nin en büyük adasıyken karayla birleşerek (tombolo) yarımadaya dönüşmüştür. Büyükçekmece ve Küçükçekmece Gölleri: Her iki göl, akarsuların aşındırdığı birer vadi iken deniz seviyesinin yükselmesi sonucunda koya dönüşmüştür. Vordonisi Adası: Battığı düşünülen Prens Adalarından biri olan Vordonisi, MS 1000 yılı Nizam döneminde gerçekleşen bir deprem neticesinde battığı düşünülmektedir. Marmara Denizi çukurlarının oluşum zamanı hakkında ise 46 km'lik kayma dikkate alındığında, yılda 20 mm kayma ile 230.000 yıl veya 86 km kayma ile 430.000 yıl gibi minimum hesaplamalar yapılmaktadır. Marmara Denizi'nin oluşum ve değişim süreci, jeolojik dönemler içinde özellikle Buzul Çağ dönemlerinde göle, kimi zaman da denize dönüşerek sürekli bir değişim yaşamıştır.