被誉为“华北明珠”的白洋淀，历来以资源丰富、风景秀丽闻名。它的形成，经历了长期的演变过程，是地球内外应力的相互作用和人类活动影响的结果。 一
在距今18―6亿年前的上元古界，华北地区是一片汪洋。它从元古界中期开始下沉、接受沉积，到古升界早期、上万米厚的沉积物逐步形成了以碳酸盐岩为主的海相地层。在距今4.5亿年的古生界中期，随着地壳的区域性抬升海水逐渐退去，华北地区成了一片荒凉而又辽阔的大陆。到上古生界石炭系，地壳相对整体下降，海水再次入侵。到了距今大约2.3亿年的中生界，进入以褶断为主的构造发展期，并伴有强烈的火山活动，任丘古隆起就是在这个时期形成的。在距今6―7千万年的新生界，整个渤海湾地区又进入一个活跃发展阶段。在第三系始新统，任丘古隆起还是一个露出水面的地貌山，到渐新统，由于总体沉降速变加快，这个古隆起便沉没到水下了。到上第三系中新统，地壳重新下降，沉积了一千多米厚的湖泊相碎屑岩。距今2―3千万年的第四系更新统，又有几次短暂的海水人侵（其中有一次就叫白洋淀海侵）。从那以后，白洋淀一带乃至广大冀中地区就逐步成为平原了。再以后，发源于太行山、燕山的几条大的古河系，如海河水系、滦河水系以及古黄河的作用，在山前形成了冲积扇群。扇与扇之间，出现了积水洼地和湖成平原。这些洼地和湖泊成不连续的带状分布，如东淀、白洋淀、文安洼、大浪淀、千顷洼以及沿海的一些其他洼地等。在距今万年左右的全新世，古洼地湖泊又经历了时而扩张、时而收缩的演变过程。早全新世后期(距今10000―7000年），由于东南的热气团进人，雨水多、泥沙多，加之海面上升，干涸的洼淀再度扩张。到中晚全新世(距今7500―2500年），气候变得温凉、干旱，淀水变浅甚至收缩干涸。
以上为古老白洋淀的自然变迁时期。