Байкальская впадина рассматривается как центральное, крупнейшее и древнейшее звено Байкальской рифтовой зоны. Под впадиной Байкала происходит разогрев недр. Разогретое вещество растекается под корой в стороны, что создает горизонтальные силы растяжения. Растяжение коры вызывает раскрытие древних и образование новых разломов, опускание по ними отдельных блоков и оформление межгорных впадин, рифтовых долин во главе с гигантской впадиной Байкала.
Тектонические впадины окружают котловину озера практически со всех сторон. С северо-востока - Баргузинская, с севера Верхне-Ангарская, с запада - Маломорско-Бугульдейская и Онотская, с юго-запада - Тункинская и Хубсугульская.
Современные очертания Байкал приобрел сравнительно недавно, может быть, несколько миллионов лет назад. Время начала образования байкальской котловины - 20-25 млн. лет назад, но по мнению некоторых геологов, начало формирования котловины произошло в конце мезозойского периода, во время которого происходило формирование основных контуров современных материков.
По мощности рыхлых отложений есть основание считать, что разные байкальские котловины сформировались в разное время.
Формирование Байкальской впадины происходит и в наше время. Частые землетрясения изменяют облик озера. В 1862 году при 10-10,5 балльном землетрясении произошедшем в северной части дельты Селенги ушел под воду участок суши, образовался залив Провал глубиной до 6 метров и площадью 187 кв. км. В 1959 году при землетрясении 9,5 баллов дно Байкала опустилось на 15-20 метров.