地中海位於乾旱地區。使得這裡的氣溫高，氣候乾燥，降雨量也少。據統計，地中海的年蒸發量超過了江河徑流量和年降水量之和，因此有人推斷說：如果大西洋的海水不流入地中海，不用1000年的時間地中海就會乾涸，重新變成一個乾透了的深坑。海洋地質學家認為，在1500∼2000萬年前，地中海與大西洋、印度洋和太平洋是相溝通的。它們之間通過廣闊的水道來進行海水交通。而到了700∼800萬年前，這一地區發生了造山運動，使得歐洲、非洲與亞洲之間的結構發生變化，地中海發生崩裂。崩裂的地殼，使被割裂出去的海盆變成了沙漠。雖然法國的羅納河、埃及的尼羅河不斷有淡水注入地中海，但由於蒸發快，一滴水都難以存儲。
通過現代的鑽探取樣技術，人們發現：在地中海的海底分佈著很多的鹽丘。在未固結的現代沉積物下面，有堅硬的蒸發鹽層。所以人們認為這就是當時地中海乾燥脫水的證據。在海底沉澱了上百米的鹽床是因為地中海的海水不斷的蒸發，致使濃度越來越大造成的。深部鹽層受到擠壓，升到上層，形成一座鹽丘。此外，一直流入地中海的尼羅河和羅納河也提供了這方面的證據：很據地震剖面資料和鑽探資料分析，覆蓋在羅納河谷上的現代沉積物，要比後來覆蓋上的沉積物深915米。地中海蒸發量超過了江河徑流量與降水量之和，這使得它的表層海水的鹽度要比大西洋海水的鹽度高得多，這些高濃度的鹽水從直布羅陀海峽流出，*大西洋後，下沉到約千米深的平衡水層。大西洋海水又從表層流入地中海，來補償從地中海流出的表層水。大西洋流入地中海的海水經過蒸發、冷卻，又沉入地中海的深層，九這樣循環不息，維持著自身的平衡。雖然地中海和大西洋之間也進行水交換，但是它們之間的海檻太淺，兩者的水交換也僅僅表現在表層水。這使得地中海成為最缺乏營養鹽類的大型水域。
地中海真有一天會消失嗎？如果地中海真的消失了，它周圍的地理環境和氣候會變成什麼樣子呢？從地質結構來看，地中海海底的鹽丘被認為是曾經乾涸的證據。然而，也有人不同意這種看法，認為它是地中海中固有的，但是如果真的是固有的，那麼如此深厚的深層鹽層是從何而來呢？從氣候的角度看，陸地上的氣候多受海洋熱能量輸送的制約，海洋貯熱量大使它成為決定一個地區氣候變化的重要因素。可是為什麼在地中海地區，這種影響則不明顯呢？這使得科學家在今後要研究，地中海的鹽交換機制、氣候影響海水交換機制、海氣熱交換機制等這些是怎樣進行的。