El origen geológico de este gran salar va asociado a la existencia de la gran laguna de Mar Chiquita, es decir, una falla tectónica reactivada que deja expuesta el lecho de un antiguo fondo marino, con la gran diferencia de que en las Salinas Grandes no existen suficientes afloramientos ni aportes regulares de aguas como para crear un gran lago salado o un mar interior.