碣石山被称为海外神山,有大小百余座山峰。据谭其骧考证,碣石山有小的山头绵延入海,其中有一个就是“碣石”。估计约在东汉中叶以前,碣石山前的平陆上散布着许多露出地面的碣石山余脉;其中有一条石脉断续相连长达数十里,一直伸展到海边一块特大的柱状石而止。
东汉中叶以后,海水逐渐北侵,这一带的海岸线内移至逼近今京山铁路一线,原来的平陆成了一片浅海,浅海中到处耸峙着碣石山余脉,这就是郦道元在《濡水注》里提到的“沧海之中”的许多“山望”。至于原来那条从山脚下伸向海边的石脉,到这时候便成了郦道元所谓“枕海有石如埇道数十里”,而原来在海边的那块“碣石”,就成为“立于巨海之中”,潮至则隐,潮退则现的“天桥柱”了。
所以在那个时期,曹操于建安十二年(公元207年)阴历九月里经过这里,登上碣石山一望,展现在他眼底的,正该是在他《观沧海》一诗里所描述的那一派风光“水何澹澹,山岛竦峙,树木丛生,百草丰茂,秋风萧瑟,洪波涌起。”