La formación de la cuenca de Alborán se engloba dentro de la orogenia Alpina, proceso tectónico a gran escala que estuvo activo al final del Mesozoico y gran parte del Cenozoico, y que en la región mediterránea se caracteriza por la convergencia entre las placas euroasiática y africana. En este contexto se produjo la migración de la microplaca de Alborán hacia el oeste colisionando tangencialmente con la placa ibérica. Como consecuencia, a lo largo del Mioceno (Cenozoico medio) se dio de manera simultánea una compresión que provocó la formación de las cordilleras circundantes del Arco de Gibraltar y una extensión que supuso la apertura de la cuenca de Alborán. Esta extensión produjo el adelgazamiento de la corteza continental y diferentes episodios de magmatismo y volcanismo durante el Mioceno superior, especialmente en la región sur y este. De este modo, los fondos del mar de Alborán presentan un accidentado y complejo relieve, con subcuencas separadas por elevaciones submarinas y conos volcánicos. La etapa extensiva cesó en el Mioceno superior pasando la región a estar dominada por un régimen predominantemente compresivo acomodado mediante plegamientos alineados perpendicularmente a la compresión y fallas inversas y de desgarre con orientaciones NNE-SSO y ONO-ESE.

En la actualidad, la convergencia oblicua entre las placas euroasiática y africana continúa, con una dirección NO-SE y una tasa de movimiento de unos 5 mm/año. Por tanto, un campo de esfuerzos compresivo con componente de desgarre es el dominante en la región (régimen transpresivo).

Consecuencia de la compleja e intensa actividad tectónica en esta zona, se han generado diferentes estructuras como la cresta de Alborán y los bancos de Francesc Pagès y Tofiño que están delimitadas al norte y al sur por fallas inversas activas con buzamiento opuesto. Estos dos sistemas de fallas inversas conjugadas tienen dirección NE-SO y corresponden a las fallas de la Cresta de Alborán (FARN y FARS) y de Tofiño (FTÑS y FTÑN en debate), de modo que las fallas de la vertiente sur buzan hacia el NO. Parte de la cresta de Alborán fue un activo edificio volcánico durante el Mioceno superior. Esta elevación divide el mar de Alborán en tres subcuencas: oeste (COA), este (CEA) y sur (CSA). Estos tres dominios están delimitados por diversas fallas activas, entre las que destacan principalmente dos familias de fallas de desgarre conjugadas con componente inverso. Una de movimiento sinestral con dos fallas principales, la falla de Al-Idrissi (FAL) con dirección predominante NNE-SSO y la falla de Carboneras (FC) con dirección NE-SO, que conectan la zona de Almería con el norte de Marruecos. La otra familia presenta desplazamiento dextral y orientación NO-SE, siendo su principal falla la de Yusuf (FY) con dirección ONO-ESE y formada por dos segmentos de unos 100 km de longitud cada uno. Más al norte, destacan también el conjunto de fallas paralelas de Averroes (FAV y FAVN) y, frente a las costas de Granada y Almería, la falla de Adra (FA). Estas dos familias de fallas direccionales son las que concentran la mayor parte de la actividad sísmica de la zona. En la parte más meridional de Alborán (norte de Marruecos), también es reseñable la falla normal de Trougout (FTR) con dirección N-S.