七里海古泻湖湿地所处的天津北部平原，海侵时海水可以顺势伸入陆地内部，海退时则留下串珠般的一系列洼地。七里海古泻湖湿地是海侵、海退过程中，在天津平原留下的众多泻湖湿地之一，其沉积物颗粒细小，主要以河漫滩相、泻湖相、沼泽相沉积为主，地下有海相层。七里海地质遗迹丰富，至今还保留有几千年来形成的古牡蛎礁、古泻湖、古岭地、古海岸线、古河道等丰富的地质遗迹。这些地质遗迹是追溯渤海湾西岸天津平原的成陆史和推演古地理、古气候、古环境的佐证，是国内外众多学者研究海陆变迁、地球演化的天然教材。
古牡蛎礁（滩），是生长于距今约7800-1000年前的河口或开放浅海泥砂质海底的牡蛎壳堆积遗骸，礁体一般由直立个体累积层与平卧个体堆积层交替组成。
分布于宁河县七里海湿地北侧的俵口乡和罾口河等地古牡蛎礁（滩），埋藏于地表以下3-10m处，礁体厚度约2-6m；单个壳体一般高25cm左右，最大高可达50cm，一般宽10cm左右。其规模之壮观，排序之清晰，保存之完好，国内绝无仅有，世界亦属罕见。古牡蛎礁（滩）及相关的沉积地层，真实地记录了末次冰期结束、气候转暖后距今约1万年的时间里，海面上升、海陆交互演替的沧海变桑田的历程。对于研究天津沿海平原的古地理、古气候、海洋生态、海平面变化及新构造运动具有重要科学价值，被中外专家称为“极其宝贵的天然博物馆”和“天然教科书”。古牡蛎礁是不可再生的资源，是大自然赐予人类的瑰宝，值得人们珍惜和保护。
根据已有的古海岸线和古牡蛎分布资料，推测距今5000年前，海岸线位于潘庄镇、大海北、小海北一带，当时七里海地区为海相沉积环境。在海岸线南部的东塘坨、俵口、岭头一带，分布有生长于滨海平原海岸带环境下河口—海水交汇处的古牡蛎和陆相沉积推进与海相沉积侵入两种交互沉积(对持、相互抗衡)作用下形成的古岭地。距今3800～3000年，海岸线退至造甲城、七里海镇一带，而其南部的乐善庄、北淮淀和余家岭一带亦分布有古牡蛎和古岭地。距今2000年，海岸线退至余家岭村一带。七里海地区逐渐演化为泻湖沼泽环境。古海岸线、古岭地、古牡蛎的存在无疑证明了七里海地区陆相沉积推进、海相沉积节节后退的海陆变迁过程。这一海陆变迁过程直接影响着七里海古泻湖湿地的形成和演变。
自七里海形成的3000多年以来，根据历史书籍、县志和近代报刊的记载，七里海一直保持着滨海湖泊、沼泽的湿地景观。《水经注》：“自是水(鲍丘水，即今蓟运河)之南，南及滹沱，西至泉州雍奴(今武清、宝坻一带)，东极于海，谓之雍奴薮。”明朝《明世宗录》(1507～1566年)：“七里海广袤二百五十二里”。一百多年后，到明末，七里海面积基本没变。清朝时期七里海演变成前海、后海、曲里海3部分，乾隆四十四年(1779年)编修的《宁河县志》：“七里海，在县西南五十里。水本无源，地势洼下行潦归焉。当雨多水汇，极目无涯，汪洋如海，故以海名。西接筐儿港，西北接青龙湾二引河之水，东南分流入运河(蓟运河)归海。宽二十里，长四十里。海之西北为后海(后七里海)，宽八里，长十八里。其东南为曲里海，宽四里，长十里。”民国时期，《内务部河务季报》：“七里海，西接塌海淀，北承后海。后海之西北为鲫鱼淀，……东南为曲里海，又南为宁车沽。每逢雨多水汇则……极目无涯，旱则诸淀皆涸；惟七里海尚有宁车沽一道，下通北塘潮汐，水常不竭。”从明朝以来“泽宽水深”的湖泊，到清朝乾隆年间被逐渐分割成前海、后海、曲里海3部分，湖底不断淤积，水面不断萎缩，逐渐演变为湖泊、沼泽湿地。
近百年来，由于人类活动，七里海古泻湖湿地的大片天然湿地逐渐消失，后海和曲里海不复存在。潮白新河的开挖，虽然有利于当时的排涝泄洪，但两侧大堤占用了上万亩沼泽地，致使七里海古泻湖湿地总面积大幅减少。围海筑堤改变了七里海古泻湖湿地的地貌和水动力条件，七里海古泻湖湿地的生态功能明显减弱。近年来，七里海泻湖湿地自然湿地面积不断减少，而人工湿地特别是水产养殖水面不断增加，改变了泻湖湿地的自然景观格局，成为复合的人工湿地景观，湿地景观类型日趋单一，湿地景观的天然异质性降低。