龍洞海灣位於台灣東北角海岸，海灣的北側是鼻頭岬，南側為龍洞岬，
兩個海岬中圍成了龍洞灣，龍洞灣景觀是具有非常獨特的地質構造背景。
海岬的形成必須是由較堅硬的岩石才能構成，
而海灣則是由鬆軟的岩石才易形成海岸線內凹的海灣。
鼻頭岬與龍洞岬都是由厚層的砂岩所構成，
龍洞灣則是由鬆軟的頁岩與砂頁岩構成的海岸。
因此在海浪的侵蝕下，快速的後退形成了海灣。
另外有一個極為重要的因素就是龍洞灣原本是位於斷層帶之上，
沿著鼻頭岬的海岸向西延伸進入海灣北側的河谷中。
斷層帶本就是屬於破碎的岩帶，非常鬆軟易於侵蝕。
因此，遭受風化侵蝕時便會形成內凹入海岸線的海灣地形。
龍洞岬鄰近海岸出露的岩石是北部地區最古老的地層，
沈積的時代約為3500萬年，地層由老至年輕的排列是從龍洞岬的
白色砂礫岩為最老，依序向南愈年輕。
位於龍洞岬的白色砂礫岩稱為四稜砂岩，
從砂岩中的沈積構造來看，這個古老岩層原來是形成在古代的海濱環境，
當時海浪日夜沖刷海岸的環境，海岸是由潔白的石英砂構成的沙灘。
但是在當時的大地構造環境正處於地殼張裂的時期，
所以在當時東亞的大陸邊緣的地殼一直的在裂開並形成了許多的盆地，
而地殼也一直處於下沈的狀態，
而且3500萬年以後的海水面開始上升。
因此，沈積環境持續的變深，龍洞岬的四稜砂岩之後的環境就轉變為
較深的大陸棚環境。
之後，四稜砂岩就逐漸的被深埋在海床底下。
直到600萬年前的造山運動才將海盆中的岩層推擠而隆起形成山脈，
古老的四稜砂岩也逐漸的被抬升而露出地表。
並在風化與侵蝕作用之下形成了龍洞岬。
北角海岸具有絕妙動人的地質景觀，獨特的海岸自然環境，
也造就了特有的人文背景。
近數百萬年的東寧造山運動，形成了臺灣東北角蜿蜒曲折的岩石海岸。
部分海岸岩石較鬆軟、容易破碎，經侵蝕、風化，常形成河流流入海灣，
成為適合居住的自然環境。沿海有許多灣澳與岬角地形，
海灣兩側形成突出的海岬，海岬兩側有小山嶺圍繞。
龍洞、鼻頭角一帶的山地迫近海岸。龍洞岬主要由龍洞砂岩所組成，
由於岩石十分堅硬，造成龍洞突角海崖。
由於龍洞岬砂岩中堅硬變質的石英岩或石英岩層節理遍布，
再加上東北角地區波蝕極為嚴重，因此海蝕門與海蝕崖均甚雄偉，
離水海蝕洞就多達數十個，洞頂多在海拔8公尺以上，
其中以龍洞規模最大，
該洞經海蝕已貫穿小岬成為典型之洞門，
洞高3.8公尺，應為全臺灣最高、最大的海蝕門。
龍洞岬附近綿延約1公里的海岸岩壁，
高度約30公尺至上百公尺不等，
為一天然的攀岩場地。
