八斗子海岸為東北角海岸的一部分，這處海岸主要由沉積岩層所構成，在風雨、波浪的雕琢下，形成奇岩崢嶸的岩岸地景，鄰近地區甚至還有古代基隆火山群活動的遺跡，數千萬來以年，這處海岸的地質演變大致如下：

1. 數千萬年以來，古老中國大陸東南地區的河流，不斷地將泥沙搬運到海裡堆積，形成厚重的沉積地層。隨著沉積物一層層堆疊，原本鬆散堆積的沙和泥，逐漸被壓密，膠結成為砂岩和頁岩等沉積岩。
2. 大約五、六百萬年前，朝著西北方向移動的菲律賓海板塊，與歐亞板塊接觸碰撞，展開驚天動地的造山運動。原本水平堆疊在海底的沉積岩層，受到板塊運動巨大的力量而逐漸隆起，成為陸地。本區岩層常見的褶皺、節理、斷層等地質構造，都是歷經造山運動的最佳見證。
3. 大約一百萬年前，臺灣東北部的基隆火山群活動頻繁，岩漿分從好幾處斷層湧升，有些噴出地面形成火山，有些則停留在地下淺處，冷卻形成火成岩體。
4. 直到今日，在板塊運動的作用下，沉積岩層與地下火成岩體仍持續隆起，海岸出露的岩層，在地殼變動與風浪侵蝕下，逐漸被雕琢成美麗的奇岩怪石、灣岬與各種海蝕地形。覆蓋在火成岩體上方的沉積岩層漸漸被侵蝕，使得火成岩體露出地表，形成基隆山、基隆與等地景，豐富了這處美麗岩石海岸的地形景觀。

圖一：東北角海岸的形成示意圖