上面有许多活火山和休眠火山，包括培雷火山、在荷兰加勒比区圣佑达修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。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