按海底扩张和板块构造理论，认为红海和亚丁湾是海洋的雏形。据研究，红海底部确属海洋性的硅镁层岩石，在海底轴部也有如大洋中脊的水平错断的长裂缝，并被破裂带连接起来。非洲大陆与阿拉伯半岛开始分离在2千万年前的中新世，目前还在以每年1厘米的速度继续扩张。红海两岸陡峭壁立，岸滨多珊瑚礁，天然良港较少。
整个红海平均深度558米，最大深度2514米。红海受东西两侧热带沙漠夹峙，常年空气闷热，尘埃弥漫，明朗的日较少。降水量少，蒸发量却很高，是世界上水温和含盐量最高的海域之一。8月表层水温平均27至32摄氏度。