約在2000-500萬年前，南中國海板塊隱沒到菲律賓海板塊之下，當板塊深入地底約100百公里處時，開始產生融化形成岩漿，熾熱的岩漿竄升到菲律賓海板塊之上形成一系列的火山島，也就是今日所見的海岸山脈、綠島、蘭嶼、小蘭嶼等一系列火山島嶼（圖2-2, 2-3）。這一系列的火山島嶼由菲律賓的呂宋島向北延伸至台灣的海岸山脈，海岸山脈就位於這系列火山島的最北端，地質學家將它稱為呂宋火山島弧。約300萬年前，海岸山脈最北端的火山與歐亞大陸斜坡碰撞，並緊貼在歐亞大陸的邊緣。約50萬年之後，逆衝到歐亞大陸上面的火山島逐漸浮出海面，整個海岸山脈便與中央山脈緊密的連結在一起，並在兩列山脈之間形成花東縱谷。
    形成2000-500萬年之間的海岸山脈火山島（圖2-4a），隨著菲律賓海板塊向西北方向移動逐漸接近歐亞大陸，並造成大陸邊緣的大陸棚擠壓隆起形成台灣島（圖2-4b）。500萬年之後，海岸山脈的火山已經接近大陸的邊緣，才露出海面的台灣島開始受到侵蝕，導致大量沉積物向東堆積在太平洋海盆中形成深海沖積扇，這些沖積扇就覆蓋在火山島四周低陷的盆地中，巨厚的沖積扇沉積物逐漸的將火山島掩埋（圖2-4c）。在300萬年，海岸山脈北端的火山島已經接觸到台灣島東側的大陸斜坡，台灣島已隆起成為高大的山脈（中央山脈），陡峭的山脈地形造成更大量的沉積物堆積在東側海盆中，水璉與磯碕沖積扇就在這時候形成。直到200萬年時，瑞穗地區的奇美沖積扇開始形成；歷經百萬年的堆積，這裡的火山島也被大量的沉積物掩埋（圖2-4d）；約50萬年之後，火山島在板塊碰撞下逐漸的隆起形成緊貼在中央山脈東側的山脈－海岸山脈。
    海岸山脈隆起之後，自然也必然承受大自然的侵蝕作用，在地形上形成一呈北東走向的山脈，山脈的脊梁是由一系列的火山島連接而成，兩側低矮丘陵地則為鬆軟的沈積岩所構成（圖2-5）。因為板塊的擠壓使得海岸山脈快速的隆起，所以在花東海岸可以看見許多年輕的海階與隆起珊瑚礁地形，而海岸山脈的河流與縱谷兩側也發育許多河階地形。這些年輕的海階與河階都是數千年以來海岸山脈以極快的速度在隆起造山的最佳證明。