地中海位于干旱地区。使得这里的气温高，气候干燥，降雨量也少。据统计，地中海的年蒸发量超过了江河径流量和年降水量之和，因此有人推断说：如果大西洋的海水不流入地中海，不用1000年的时间地中海就会干涸，重新变成一个干透了的深坑。海洋地质学家认为，在1500～2000万年前，地中海与大西洋、印度洋和太平洋是相沟通的。它们之间通过广阔的水道来进行海水交通。而到了700～800万年前，这一地区发生了造山运动，使得欧洲、非洲与亚洲之间的结构发生变化，地中海发生崩裂。崩裂的地壳，使被割裂出去的海盆变成了沙漠。虽然法国的罗纳河、埃及的尼罗河不断有淡水注入地中海，但由于蒸发快，一滴水都难以存储。
通过现代的钻探取样技术，人们发现：在地中海的海底分布着很多的盐丘。在未固结的现代沉积物下面，有坚硬的蒸发盐层。所以人们认为这就是当时地中海干燥脱水的证据。在海底沉淀了上百米的盐床是因为地中海的海水不断的蒸发，致使浓度越来越大造成的。深部盐层受到挤压，升到上层，形成一座盐丘。此外，一直流入地中海的尼罗河和罗纳河也提供了这方面的证据：很据地震剖面资料和钻探资料分析，覆盖在罗纳河谷上的现代沉积物，要比后来覆盖上的沉积物深915米。地中海蒸发量超过了江河径流量与降水量之和，这使得它的表层海水的盐度要比大西洋海水的盐度高得多，这些高浓度的盐水从直布罗陀海峡流出，*大西洋后，下沉到约千米深的平衡水层。大西洋海水又从表层流入地中海，来补偿从地中海流出的表层水。大西洋流入地中海的海水经过蒸发、冷却，又沉入地中海的深层，九这样循环不息，维持着自身的平衡。虽然地中海和大西洋之间也进行水交换，但是它们之间的海槛太浅，两者的水交换也仅仅表现在表层水。这使得地中海成为最缺乏营养盐类的大型水域。
地中海真有一天会消失吗？如果地中海真的消失了，它周围的地理环境和气候会变成什么样子呢？从地质结构来看，地中海海底的盐丘被认为是曾经干涸的证据。然而，也有人不同意这种看法，认为它是地中海中固有的，但是如果真的是固有的，那么如此深厚的深层盐层是从何而来呢？从气候的角度看，陆地上的气候多受海洋热能量输送的制约，海洋贮热量大使它成为决定一个地区气候变化的重要因素。可是为什么在地中海地区，这种影响则不明显呢？这使得科学家在今后要研究，地中海的盐交换机制、气候影响海水交换机制、海气热交换机制等这些是怎样进行的。