如此奇美的庙岛列岛是怎样形成的呢？据考证，庙岛列岛原是山东半岛的一部分，与大陆连接在一起，后因地壳运动，山地海面升降的变化，造成了庙岛列岛与大陆的分离，成为海中之岛群。组成庙岛列岛的主要岩层是震旦系的变质岩，局部有燕山期的花岗斑岩，在大黑山岛的顶部有上第三系到第四系的玄武岩。在构造上，这些岛屿排列在北北东向的断裂带上，岩层走向近于南北。它们大抵与渤海海峡断陷同一时期形成，可能为第四纪时期。在各岛上，还见有第四系堆积物，如中更新统的红色坡堆积物，上更新统的黄土堆积，黄土以大钦岛、大黑山岛保存最为完好，其上限达到海拔60米左右，黄土中夹有海相和陆相软体动物化石。在晚更新世冰期低海面时，黄、渤海海底变为陆地，庙岛列岛只是陆地上的小丘。在渤海和黄海南部的海底，发现了属于那个时代的大型食草动物残骸，也证明了这一点。冰后期海侵以来，庙岛列岛地处潮流、海流的进出通道，海底受到了强烈冲刷，在老铁山水道的最大深度可达79米。
复杂的地质构造和地貌形态，蕴育了丰富多采的海边寄景；宜人的气候和洁净的海水，生长了众多的海生动物和植物。庙岛列岛地处渤、黄两海之间，是多种鱼虾回游的必经之地，有对虾、鱼巴鱼、鱼台鱼、刀鱼、妒鱼、鱼昌鱼、虾蝶、黄花、螃蟹等20多种主要经济鱼类。加上庙岛列岛海域辽阔，港湾众多，水质肥沃，是一个良好的天然海上牧场，盛产海带、紫菜、裙带菜、贝类等贝藻生物。珍贵的海产品有鲍鱼，其肉质细嫩，味道鲜美，营养丰富，被誉为海味之冠。扇贝也是一种珍贵贝类，其肉质鲜美，富含蛋白质、钙、磷、铁、核黄素等，是食用和医用的良好海产品，经济价值极高。扇贝的闭壳肌，制干后就成为干贝，是美味佳肴。此外，海参、海胆也是十分珍贵的海产品。海参营养丰富，可以补胃壮阳、益气滋阴、通肠润燥、治病健身、延年益寿等，自古以来被视为海中珍品。海胆不仅具有较高的经济价值，且是人们喜爱的观赏动物。
庙岛庙岛，古称沙门岛，因古时此岛是囚禁犯人的地方。北宋宣和四年（1122年），岛上渔人为求海神保佑，在沙门岛凤凰山前修建了天后宫，又称娘娘庙，庙岛之名即由此而来。
庙岛之东、北、西三侧，均有一些岛屿分布。它们围成了一个半圆形，形成了一个阔大的海上塘湾。塘湾内常常是风平浪静，古称庙岛塘，塘内港口是我国古代四大著名港口之一。围绕庙岛的三面岛屿各有特色：东面是南长山岛和北长山岛，两岛之间有一坝相连，即玉石街，宛若兄弟俩，手牵着手，形影相随。在北长山岛的北端，山甲角突然转向西，耸起一个山头，临海处尽是高崖危壁，十分险峻，和它对峙的是一个无人居住的圆圆小岛，即太阳岛，俗称烧饼岛。两岛之间有一海峡，为南来北往船只的必经之路，号称珍珠门。再西，即是膛螂岛、犁惧把岛、小黑山岛，排成一字长蛇阵，成为北面的屏障。与小黑山岛鸡犬之声相闻的是大黑山岛，它像一只卧虎，一只爪子向东伸出，即是有名的虎爪崖。它俯伏于湛蓝色海中的身躯，渐渐向南，最后将虎尾一甩，弯成了南北方向，在那里是一溜儿沙岗，十分漂亮。沙岗上的沙子粒细质软，在阳光下闪出光亮，惹人喜爱。在沙岗的尾端有一个礁花，岿然屹立在海中。
在庙岛上有两个村庄，一个叫山前村，另一个和岛屿同名。村庄的盛衰，与庙岛塘海港的变化有着极大的关系。从前，登州曾是我国重要港口，登州水域之内，曾是桅杆林立，歌舞达旦的富贵繁华地，一时商船来往骤多，港口向海面平静、水深良好的庙岛塘发展。于是庙岛塘便成了登州的外港。庙岛之经济亦随之愈加发达起来，南来北往的各地经商之人，有的就定居在庙岛而成为当地人了。
最热闹的场面是每年夏间的“海神娘娘”庙会。从农历七月初七开始，在娘娘庙前的戏楼上开演戏文，往往一演就是七八天，十来天，有时竟长达29多天！庙会期间的盛况，将南来北往的船客吸引住了，纷纷在庙岛上驻足观赏。附近的船也纷纷前来，一清早航行至庙岛，一直闹至深夜戏散，才点上灯笼，各自摇桨归家。