L'estret de Tsugaru té un coll oriental i occidental, amb uns 20 km de diàmetre. Els estudis inicials realitzats el 1946 van indicar que el coll oriental era de fins a 200 metres de profunditat amb geologia volcànica. El coll occidental tenia una profunditat màxima de 140 metres i una geologia que consistia principalment en roques sedimentàries del període neogènic. El coll occidental va ser seleccionat, amb les seves condicions favorables per a la construcció de túnels. La geologia de la part submarina del túnel consisteix en roques volcàniques, roques piroclàstiques, roques sedimentàries i roques sedimentàries del període occidental.
Roca més jove