波の橋立が誕生した背景には、日本海特有の厳しい気象・海象条件と、青海島の複雑な地質構造が深く関わっています。地形学・地質学の観点からその成り立ちを紐解くと、自然の精緻なメカニズムが浮かび上がってきます。
もともと青海島の東側には深い入り江が存在していました。しかし、冬場の強い北西季節風によって引き起こされる激しい波浪が、島の沿岸部の岩石を削り、大量の砂や礫（れき）を生み出します。これらの土砂が沿岸流に乗って運ばれ、湾の開口部に長い年月をかけて堆積していきました。このようにして形成された地形を地理学用語で「砂嘴（さし）」と呼び、さらに成長して対岸に到達したものが「砂州（さす）」、あるいは湾を塞いだ「潟湖（ラグーン／せきこ）」となります。
波の橋立の興味深い点は、表面上に海と湖をつなぐ目立った開口水路がないにもかかわらず、砂礫層の隙間を通じて地下で海水と淡水が常に浸透・循環しているという点です。これにより、青海湖の水質は独特の塩分濃度を保ち、フッコ（スズキの若魚）やボラ、ハゼ類など多様な汽水・海水魚が生息する貴重な生物多様性のホットスポットとなっています。
