Biển Đỏ được bao bọc bởi ranh giới phân kỳ của hai mảng kiến tạo. Mảng kiến tạo phía bắc Ả Rập đã di chuyển ra khỏi mảng Nubian của Ai Cập trong 30 triệu năm.
Rạn nứt Biển Đỏ là một phần của hệ thống Đứt gãy Biến đổi Biển Chết. Các mảng đang trượt qua nhau gần Biển Chết, vì vậy trong khu vực đó các mảng có ranh giới đứt gãy biến đổi. Tuy nhiên, tại Biển Đỏ, các mảng đang tách ra với tốc độ khoảng một cm một năm. Ranh giới mảng phân kỳ tạo ra các thung lũng rạn nứt. Các thung lũng rạn nứt khác gần Biển Đỏ bao gồm Rạn nứt Đông Phi dọc theo mảng kiến tạo Nubian và Somali và Khe nứt Ethiopia, giao với Khe nứt Biển Đỏ.
