Las pilas de mar se forman como resultado del choque constante de las olas oceánicas contra un acantilado. La erosión crea cuevas marinas fuera del acantilado y los arcos se desarrollan con el tiempo. A medida que la roca se desgasta aún más, los arcos se convierten en pilas de mar.
Las cuevas marinas se forman cuando la fuerte energía de las olas crea grietas en la superficie de la roca. Con el tiempo, las grietas se hacen más grandes, eventualmente formando orificios. Las olas siguen erosionando los hoyos, y se convierten en cuevas marinas. Si el acantilado se adentra en el océano, las olas pueden romper ambos lados de la roca, convirtiendo las cuevas marinas en arcos. Si una mitad del arco es más blanda que la otra, el lado más blando se descompone más rápido, dejando que un lado se convierta en una pila de mar.
Una pila de mar ubicada en la costa de Oregón llamada Jump-Off Joe estaba hecha de piedra arenisca, erosionándose a lo largo del siglo XX. Otras pilas de mar en la playa de Bandon, Oregon, están compuestas de arenisca o quert, rocas que son relativamente duras cuando se miden en la escala de Mohs. Las olas erosionan las rocas a través de la corrosión y la acción hidráulica, pero las olas solo pueden romper rápidamente rocas que son suaves. La parte interior del promontorio o acantilado que es más difícil lleva más tiempo para descomponerse en cuevas o arcos marinos. El proceso continúa hasta que las olas empujan el paisaje costero más hacia el interior.
