Come probabilmente già saprete il livello delle acque del mare non è stato sempre lo stesso nel corso dei milioni di anni, anzi più volte il livello del mare è sceso portando alla luce parecchi chilometri quadrati di superficie, e risalito sommergendoli nuovamente.
Queste variazioni prendono il nome di variazioni eustatiche del livello marino (dal geologo austriaco Suess nel 1906) e le velocità con cui queste variazioni si attuano si riflette in modo significativo sia sulla dinamica della sedimentazione sia sulle risultanti successioni stratigrafiche. Queste variazioni eustatiche sono ormai ben documentate ed accettate dagli studiosi ma rimangono ancora poco chiare le cause e il meccanismo con cui queste variazioni avvenivano. Vi sono molte teorie e iopotesi a riguardo, ma sostanzialmente sono riconducibili a due cause principali: una variazione del volume totale dell'acqua nei mari, o una variazione della capacità volumetrica dei bacini marini e quindi una variazione della loro forma. La prima ipotesi sembra quella più probabile anche se possono avere agito contemporaneamente tutte e due le cause in questione. Nello schema accanto la curva dell'innalzamento marino dall'ultima glaciazione.

Variazioni della quantità di ghiacci, specialmente in Antartide e Groenlandia, devono corrispondere necessariamente a variazioni del livello marino che si abbasserà quando i ghiacci aumentano e si alzerà quando questi si sciolgono, come avviene tutt'ora nei fiumi che hanno le piene stagionali a causa dello scoglimento dei ghiacci sulle montagne. Secondo alcuni calcoli la fusione totale dei ghiacci presenti nelle calotte polari provocherebbe un innalzamento del livello marino di circa 70 metri, ma l'abbassamento del fondo oceanico, a causa del maggior contenuto d'acqua, e quindi di peso, (chiamato abbassamento isostatico vedi isostasia) compenserebbe in parte l'innalzamento portandolo intorno ai 55 metri.
Secondo Donovan e Jones (1979) la variazione che si avrebbe da una fase di completa assenza dei ghiacci ad una fase di massima estensione delle calotte polari (nei periodi delle glaciazioni) provocherebbe uno sbalzo di circa 150 metri. Accanto uno schema con le variazioni globali del livello marino: la curva tratteggiata mostra i grandi cicli (da Pitman 1978) mentre la curva continua mostra i cicli di secondo ordine; da notare in quest'ultimi il graduale e lento aumento del livello marino a cui segue un brusco abbassamento (Bosellini, Rocce e successioni sedimentarie, Ed. UTET).