ভূগর্ভস্থ প্রমাণগুলি থেকে ভূতত্ত্ববিদরা ব্যাপকভাবে ব্যাখ্যা করেন যে ক্যালিফোর্নিয়া উপসাগরটি প্রায় ৫.৩ মিলিয়ন বছর আগে এসেছিল টেকটনিক ধাক্কায় উত্তর আমেরিকার প্লেট 
থেকে বাজা ক্যালিফোর্নিয়া উপদ্বীপটি পৃথক হওয়ার মাধ্যমে। এই প্রক্রিয়ার অংশ হিসাবে, ইস্ট প্যাসিফিক রাইজ সমুদ্রতীর বরাবর উপসাগরীয় অঞ্চলের মাঝামাঝি পর্যন্ত বিস্তৃত। ইস্ট প্যাসিফিক রাইজের এই বিস্তৃতিককে প্রায়ই ক্যালিফোর্নিয়া উপসাগরের ফাটল অঞ্চল বলা হয়। কলোরাডো নদী দ্বারা সৃষ্ট প্রকাণ্ড বদ্বীপ ব্যতীত এই উপসাগরীয় অঞ্চলটি ইন্দো, ক্যালিফোর্নিয়া পর্যন্ত প্রসারিত হবে। এই বদ্বীপটি সমুদ্রকে বেষ্টন করে মেক্সিকালি এবং ইম্পেরিয়াল উপত্যকাকে বন্যা হওয়া থেকে রক্ষা করে। আগ্নেয়ক্রিয়া ইস্ট প্যাসিফিক রাইজকে দখল করে রেখেছে। ইসলা টর্টুগা দ্বীপটি এই চলমান আগ্নেয়গিরির কার্যকলাপের একটি উদাহরণ। অধিকন্তু, ক্যালিফোর্নিয়া উপসাগর সৃষ্টির সাথে সম্পর্কিত, টেকটনিক আমলের প্রসারের কারণে বাহিয়া ডি কনসেপিসিয়ন, বাজা ক্যালিফোর্নিয়া সার-এ জলপ্রবাহের ভেন্ট পাওয়া যায়।

ভূতত্ত্ব
তীর ও জোয়ার
আবহাওয়া
মোহনা