三沙市所在的南海在地质上位于太平洋板块、欧亚板块、印度洋板块的交汇处，在地球内力和外力相互作用下，中部产生一条东北-西南走向断裂带，并不断向东、西两边扩展，经历了漫长的发育过程，逐渐形成南海断裂-扩张型深海盆地。中央海盆底部平坦，海底地壳为硅镁层，由基性与超基性玄武岩、安山岩、橄榄岩等组成，上面覆盖着粉沙质泥、抱球虫软泥、玄武岩玻璃、火山灰及介壳组成的红粘土等沉积物。与此同时，也进行着漫长的岛礁发育过程。西南中沙群岛为海洋型海岛，除了西沙群岛的高尖石为海底火山喷发形成熔岩露出海面为火山岛外，其余全部是珊瑚岛礁。
三沙市地貌景观全部由珊瑚礁地貌构成，根据与海平面的高差分为岛屿、沙洲、礁、暗滩、暗沙等类型。[2]南海盆地在漫长的地质活动过程中，形成一系列东北-西南走向的隆起高地和深邃海槽相间排列的海底地貌，自外围至中心顺次为大陆架、大陆坡、中央海盆，呈近似同心圆式的3层环状结构。海底地貌的总特点是：北、西、南部是浅海大陆架，外缘是大陆坡，陆坡上有高原、海山、峡谷、海槽和海沟；东部是狭窄的岛架，外缘临海沟和海槽；中央是深水海盆，盆底为宽广的平原，点缀着孤立的海山。整个南海海底地貌可分为北部堆积型陆架区、北部断裂阶坡区、西部堆积-侵蚀型陆架区、西部断裂阶坡区、南部堆积型大陆架区、南部分割高原陆架区、东部侵蚀-堆积型岛架区、东部断裂沟脊岛坡区和中央深海平原区等9个地貌区划，地貌类型均属珊瑚礁地貌。
三沙市地貌景观全部由珊瑚礁地貌构成，根据与海平面的高差分为岛屿、沙洲、礁、暗滩、暗沙等类型。[2]南海盆地在漫长的地质活动过程中，形成一系列东北-西南走向的隆起高地和深邃海槽相间排列的海底地貌，自外围至中心顺次为大陆架、大陆坡、中央海盆，呈近似同心圆式的3层环状结构。海底地貌的总特点是：北、西、南部是浅海大陆架，外缘是大陆坡，陆坡上有高原、海山、峡谷、海槽和海沟；东部是狭窄的岛架，外缘临海沟和海槽；中央是深水海盆，盆底为宽广的平原，点缀着孤立的海山。整个南海海底地貌可分为北部堆积型陆架区、北部断裂阶坡区、西部堆积-侵蚀型陆架区、西部断裂阶坡区、南部堆积型大陆架区、南部分割高原陆架区、东部侵蚀-堆积型岛架区、东部断裂沟脊岛坡区和中央深海平原区等9个地貌区划，地貌类型均属珊瑚礁地貌。
