Golful California se află la capătul nordic al unui imens lanț muntos subacvatic numit East Pacific Rise. Imagine de bază modificată din posterul NOAA din 1996, „Age of the Ocean Floor.”

Golful California se află la capătul cel mai nordic al unui imens lanț muntos subacvatic numit East Pacific Rise, care se întinde de-a lungul Oceanului Pacific de sud-est aproape de Antarctica. De-a lungul unei mari părți a acestui lanț muntos, lava izvorăște de jos, provocând divizarea scoarței terestre și formând ceea ce geologii numesc „centre de răspândire.”

Centrele de răspândire active sunt focare de activitate vulcanică. Vulcanii subacvatici rezultați împrăștie lavă pe suprafețe mari de fundul mării și formează nucleul ridicării Pacificului de Est. Apa care se infiltrează în aceste curgeri de lavă se încălzește, apoi se ridică înapoi spre fundul mării, formând guri hidrotermale (apă fierbinte) în fundul mării. Fundul Golfului California este plin de aceste guri de aerisire, dintre care unele aruncă apă la peste 300 de grade Celsius.

De-a lungul a milioane de ani, pe măsură ce scoarța vulcanică se răspândește spre exterior de o parte și de alta a unui centru de răspândire activ, scoarța începe să se răcească și să se scufunde. Uneori, secțiuni adiacente ale crustei se răspândesc spre exterior de la un centru de răspândire cu viteze diferite. Acest lucru determină formarea de fisuri în fundul mării între secțiunile de crustă, în unghiuri drepte față de axa principală a centrului de răspândire. Geologii numesc aceste fisuri „falii de transformare.”

La sud de Golful California, ridicarea Pacificului de Est se rupe într-o serie de mici centre de răspândire și falii de transformare. Această ilustrație arată locațiile aproximative ale unora dintre aceste caracteristici. Săgețile arată mișcările relative ale scoarței la câteva centre de răspândire și falii de transformare (alte locații sunt similare). (Harta de bază din Google Earth. Caracteristici tectonice adaptate din Alvarez et al., Bathymetry and active geological structures in the Upper Gulf of California, Bol. Soc. Geol. Mex v.61 n.1, 2009)

Just la sud de gura Golfului California, ridicarea Pacificului de Est se schimbă dintr-o serie de centre de răspândire separate de falii de transformare într-o serie de falii de transformare separate de mici centre de răspândire. Faliile de transformare formează un model în zigzag sub fundul mării din Golf. La capătul nordic al Golfului, o singură mare falie de transformare continuă în sus spre nord-vest, unde se conectează cu sistemul de falii San Andreas.

Estul Pacific Rise este o limită de plăci „divergentă”, în care plăci uriașe de scoarță terestră (plăci) se îndepărtează una de cealaltă. În apropierea Golfului California, mișcarea relativă a plăcilor se schimbă astfel încât cele două plăci (placa nord-americană și placa Pacificului) se deplasează lateral, alunecând una pe lângă cealaltă. Această mișcare „laterală” este cea care a creat numeroasele falii de transformare din golf, precum și sistemul de falii San Andreas din California. Combinația dintre mișcarea laterală și răspândirea a deschis, de asemenea, multe bazine adânci și alungite în fundul oceanic al golfului.

Golful California este o masă de apă tânără din punct de vedere geologic, care continuă să se lărgească și să se lungească. S-a format probabil în urmă cu cinci sau zece milioane de ani, când Baja California s-a desprins din partea continentală a Mexicului și a început să se deplaseze spre nord-vest pe coasta Americii de Nord. Peste aproximativ un milion de ani, golful s-ar putea extinde spre nord până la Marea Salton din California. Unii geologi speculează că Baja California și părți din sudul Californiei s-ar putea în cele din urmă să se desprindă complet de continent și să devină o insulă.

.