在渤海湾西岸，贝壳堤平原上分布着4至5道由海生贝壳及其碎屑构成的长垅状堆积体，因为它们上凸的外形和几乎完全由贝壳组成的这些独特现象，很久以前就被人们所注意，将其称为“蛤蜊堤”“沙岭子”等。历史学家李世瑜于1962年以“蛤蜊堤”定名，对其作了详细研究；地理、地质学家则将其归入“贝壳堤”，开始了长达多半个世纪的系统的地学研究。

组成贝壳堤的贝壳，全部来自渤海湾的潮间带和浅海区，主要包括双壳类的毛蚶、蛤蜊、篮蛤、青蛤、镜蛤、文蛤、牡蛎、蛏、绿螂、扇贝和不等蛤等；腹足类的织纹螺、笋螺、昌螺、玉螺及红螺等，共计40余种。

天津贝壳堤记录了约6000年以来，海水逐渐后退过程中，海岸线数次较长时间停顿留下的古代“海边儿”的证据。相对于更易受到海水影响的沿海低地，每一次岸线停顿所形成的凸起的贝壳质垅岗，均成为我们祖先栖息的首选场所。在第3道堤上，曾经发现了战国时期的墓葬和大量器物，而在靠近现代海岸线的更年轻的第2道、第1道贝壳堤内，发现了大量陶片、砖块、陶网坠以及钱币、骨器等战国以来直至清代的人类遗存。

由多道贝壳堤及堤间低地共同构成的津冀鲁沿海近10000平方千米“贝壳堤平原”，见证了我们的祖先数千年来从山区向海洋的发展历程以及近1万年以来渤海湾沿海平原先是被海水淹没然后逐渐成陆的“沧桑巨变”过程。