黃巖島是一個環礁，略呈三角形，環礁包圍著一淺湖，水色清綠，和礁外深海藍黑水色不同。環礁已發育到海面附近，有一些高大珊瑚礁塊，高出水面，遠遠看去，猶如小島，在環礁北側有出水巨礁，名“黃岩。在南面礁盤上也有一塊出水礁石稱“南巖”。淺湖入口在東南面，南面北側附近通路上有礁頭髮育。這條入湖水道水深9--11米，寬360-400米。礁外即為深水區，礁體象一個煙囪由4000米深海盆直聳到海面上來，這裡地殼較薄，高值重力異常，是大洋島環礁。
環礁東西長15公里，南北寬也15公里，周緣長55公里，面積150平方公里。礁外坡度常達15°，南部礁坡達18°，北部也有18°，直下到深3500-4000米的海底。這裡的礁盤邊緣，是波浪破碎成浪花的地點，溶解氧和浮游生物較多，有利於珊瑚礁的生長和發育。各類造礁珊瑚一直生長到水深20米處，20米以下仍有零星生長。
礁盤上水深0.5米，寬600-900米，生長濱珊瑚、扁腦珊瑚、角蜂巢珊瑚，盔形珊瑚等。珊瑚呈塊狀、桌狀突起，可高出海面。礁盤上亦有為巨浪掀翻的礁塊散佈，以黃巖區和南巖區為多。礁盤上溝谷已有岩溶現象。珊瑚礁塊上面生長有仙掌藻（綠藻類），戰有防浪作用。靠淺潮一側的礁盤，在西北部寬達l000-2000米，地形起伏，溶蝕溝呈網狀切割礁盤，水深1.5-3.5米。溝內是造礁生物繁生地點。礁盤以15°斜坡傾入淺湖中，上面生長著薔薇珊瑚、鹿角珊瑚等。
瀉湖（即淺湖）水深20米，有不少點礁（即礁墩）發育。點礁年代很新，據C14測定年齡為470±90年。瀉湖內沉積作用也很盛．使淺湖底變平。
出露於水面的珊瑚礁，在黃巖區即有380多處。由於露出水面被海水、雨水溶蝕，另一方面又引起膠結作用，以粒狀方解石膠結為特徵。溶蝕後的珊瑚礁形成於孔隙較多的塊體，除原有的珊瑚蟲群體所成的生長骨架孔隙，便是腐蝕所成的孔穴和溶溝，還肯鑽孔動物作用所成的穿孔和潛穴，使礁塊呈骷髏狀，古代稱為“髓骷石”。“黃岩”是一堆暗黃色淺水區中的巨礁，出露水上面積4平方米，高出水面1.5米。南巖周長8米，上部面積3平方米，高出水面1.8米，頂上有溶蝕石芽、石溝。
環礁的基底為海底平頂山，巖性屬皇武巖，屬大洋島類型，和中沙群島屬大陸坡地形性質不同，因而獨立升起在深海盆之上，自成孤島。
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