海岸山脈位在台灣島的最東側，從花蓮市到台東市全長約150公里，東臨太平洋，西側為花東縱谷；以花東縱谷與中央山脈為分界；縱谷西側聳峻綿延的山脈就是中央山脈，東側較低矮山脈是海岸山脈（圖1-1）。從空中向下俯望台灣東部，可以看見花東縱谷分隔兩個平行併排的山脈。三條髮辮狀的辫狀河：花蓮溪、秀姑鑾溪與卑南大溪在花東縱谷中蜿蜒流向太平洋（圖1-2）。位於花東縱谷中的縱谷斷層是歐亞大陸與菲律賓海板塊的交界處，海岸山脈原屬於菲律賓海板塊上的火山島，如同現在的綠島與蘭嶼；中央山脈位在歐亞大陸板塊最東緣，是兩板塊碰撞隆起的造山山脈。

約2,000萬年前，南中國海板塊（歐亞大陸板塊的一部分）隱沒到菲律賓海板塊之下，在菲律賓海板塊西緣形成一系列的火山島。之後，火山島隨著菲律賓海板塊向西北移動，逐漸接近歐亞大陸邊緣。約600萬年前，因為，兩個板塊的擠壓碰撞，台灣島才逐漸隆起，同時台灣島的沉積物也大量堆積在火山島周圍。因此，海岸山脈岩層的主體就由中新世的安山岩質火成岩構成的火山島，以及上面覆蓋一厚層深海的濁流沉積岩。約50萬年之後，海岸山脈逆衝到陸上，深海沉積岩轉變為淺海與河流環境的沉積岩。

現今，台灣島周圍的地球板塊構造，主要有南側的南中國海的隱沒帶（馬尼拉海溝），與東北側菲律賓海板塊的隱沒帶（琉球海溝）；兩個海溝之間就是以縱谷斷層連接，縱谷區域的地殼結構是海岸山脈逆衝到中央山脈之上（圖1-3）。