В сарматский век (около 15 млн. лет назад), из морской пучины на месте ряда антиклиналей Керченского полуострова появились небольшие островки. Одним из островков зарождающегося архипелага был Казантип. Неподалеку от него возвышались крупные острова будущих Крымских и Кавказских гор. Полуостров Казантип - антиклинальная складка, крылья которой сложены мшанковыми известняками (карбонатными осадочными породами), состоящими из скелетных останков морских животных - мшанок Membranipora Lapidoza. Известняки наклонены к морю и образуют эллиптическую гряду, обрамляющую внутреннюю котловину полуострова. Эта котловина находится на месте ядра складки, сформированного глинами с тонкими прослоями известняков-ракушечников и глинисто-известковых пород - мергелей. Высота гряды над уровнем моря составляет 50-100 метров, а высота самого скалистого берега в разных местах заповедника от 4 до 12 м. Самая высокая точка полуострова гора Казантип - ее высота 106.5 м над уровнем моря. Врезаясь на 2 км в море, Казантип разделяет Арабатскую и Казантипскую бухты.
Казантипская антиклиналь - это, по сути, дремлющий грязевой вулкан, который когда-нибудь может стать активным. Рельеф Казантипа образовался в результате длительного взаимодействия внутренних - эндогенных и внешних - экзогенных процессов. Внутренние силы создавали антиклинальную возвышенность, а внешние одновременно разрушали ее. В результате чего податливые породы в центральной части полуострова были вымыты, а на их месте образовалась котловина на высоте 20-30 м над уровнем Азовского моря. Она и дала название мысу "казан- тюрк."-котел, "тепе- тюрк."- дно, " дно котла ". Сама растительность Казантипского заповедника - это уникальный флористический мир, дающий жизнь многим представителям энтомофауны, которые являются неотъемлемым звеном в кормовой цепи. С причудливых камней находящихся у кромки воды замечательно наблюдать за бычками, которые водятся там, в изобилии и охоту за ними чаек и бакланов. На рассвете наблюдали мы и лис, которые тоже не прочь поохотится. Весной в мае месяце Азовское море очень прозрачно и видно на много метров дно моря, и его обитателей.
В состав Казантипского природного заповедника вошли два существующих ранее объекта ПЗФ - заповедное урочище местного значения "Казантип" (частично 44%) и памятник природы местного значения "Прибрежный аквальный комплекс у мыса Казантип" (частично).