ทะเลญี่ปุ่นเป็นแอ่งหลังแนวภูเขาไฟก่อตัวขึ้นจากการแตกแยกทางธรณีวิทยาในเปลือกโลกตั้งแต่สมัยโอลิโกซีนตอนปลายจนถึงสมัยไมโอซีนตอนกลาง เมื่อประมาณ 28-13 ล้านปีก่อน [3] ทะเลญี่ปุ่นสามารถแบ่งแอ่งต่าง ๆ ได้แก่ แอ่งญี่ปุ่น แอ่งยามาโตะ และแอ่งสึชิมะ พื้นมหาสมุทรขยายตัวในทะเลญี่ปุ่นจนถึงแอ่งญี่ปุ่นจะหยุดลงในสมัยไมโอซีนตอนกลาง [4]

หลังจากการแผ่ขยายของก้นทะเลหยุดลงขอบทวีปทางตะวันออกของทะเลญี่ปุ่นประสบกับแรงอัดขนาดเล็กระหว่าง 10 ถึง 3.5 ล้านปีก่อน ทำให้แผ่นเปลือกโลกบริเวณดังกล่าวสั้นลงตั้งแต่ 3.5 ล้านปีที่แล้ว การเปลี่ยนรูปเกิดจากแรงอัดจากฝั่งตะวันออกและตะวันตก ทำให้เกิดแนวหินคดโค้งตามแนวขอบทวีปด้านตะวันออก ขอบทวีปด้านใต้ถูกบีบอัดจากทางเหนือ ใต้ ตะวันตกเฉียงเหนือ และตะวันออกเฉียงใต้เมื่อประมาณ 8-5 ล้านปีก่อน ในปัจจุบันขอบทวีปทางตอนใต้ส่วนใหญ่เป็นรอยเลื่อนจาการเคลื่อนตัวของเปลือกโลก [4]

ขอบทวีปตั้งอยู่บริเวณรอยต่อของแผ่นอามูร์และแผ่นโอค็อตสค์ มี Wadati–Benioff zone เป็นหลักฐานชิ้นสำคัญว่าไม่มีการมุดตัวในขอบทวีปฝั่งนี้ ดังนั้นการมุดตัวจึงเป็นข้อถกเถียงกันอยู่ แต่อย่างไรก็ตามอาจจะมีการมุดตัวเกิดขึ้นบริเวณทางทิศตะวันออก [5] ใน ค.ศ. 1983 มีการเสนอว่าการมุดตัวตามแนวขอบทวีปแห่งนี้เริ่มขึ้นเมื่อประมาณ 1–2 ล้านปีที่แล้ว [6]

ลักษณะพื้นฐานเพื่อกำหนดขอบเขตการมีอยู่ของขอบทวีปนี้คือการเกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่มากกว่า 7 ตามแนวนอกชายฝั่งจังหวัดนีงาตะไปจนถึงนอกชายฝั่งตะวันตกของเกาะฮกไกโด [7] หลังจากแผ่นดินไหวในทะเลญี่ปุ่น ค.ศ. 1983 มีการเสนอแนวคิดเกี่ยวกับขอบเขตของแผ่นเปลือกโลกขนาดเล็ก แต่ไม่ทราบกลไกของมัน ได้รับการเสนอให้เป็นรอยเลื่อนแปรสภาพขนาดใหญ่หรือเขตการชนกัน [8]