随着非洲板块及印度洋板块北移,地中海不断萎缩,里海从地中海分离。有学者研究表明,末次冰期晚期气候转暖,里海一度为淡水湖。当气候进一步转暖,里海北方的大陆冰川大幅消退后,其补给类型发生变化,里海演化为咸水湖,但目前湖水盐度远小于地中海的盐度。下图示意里海所在区域的自然地理环境。