Es una sucesión de capas de roca que se depositó en una cuenca marina profunda. En esta secuencia se intercalan capas duras (calizas, pizarras o areniscas) y blandas (margas y lutitas).

Zumaia se encontraba a una profundidad de 1000 metros. Los microesqueletos de los organismos y los fósiles calcáreos formaron estratos duros y los materiales terrígenos formaron estratos blandos de margas. La alternancia cíclica de material duro/blando refleja cambios de clima y del nivel del mar.

Cuando hace aproximadamente 40 millones de años las placas de Iberia y Europa colisionaron, las fuerzas tectónicas levantaron los Pirineos, junto con los materiales acumulados en el fondo del mar. Las turbiditas que se ven en Itzurun están estrechamente relacionadas con esta etapa orogénica.

Es uno de los registros rocosos más espectaculares y completos del mundo. Además, guarda la llave de dos grandes eventos ocurridos a lo largo de la historia del planeta: el límite Cretácico/Terciario o capa de iridio, relacionado con el impacto de un meteorito que marcó la extinción de los dinosaurios hace 65 millones de años; y el límite Paleoceno/Eoceno, que registra el último gran calentamiento de la Tierra ocurrido hace 56 millones de años. Los límites geológicos de Zumaia se han convertido en un referente mundial para científicos, e investigadores a nivel mundial, muestra de ello son los estratotipos definidos en la playa de Itzurun: El límite Daniense/Selandiense, marcado por un descenso del nivel del mar hace 60,6 millones de años; y el límite Selandiense/Thanetiense, marcado por la inversión del campo magnético terrestre hace 58 millones de años.

Hoy en día la erosión diferencial provocada por la fuerza del mar en los acantilados forma las peculiares estructuras que se pueden observar en este entorno: los valles colgados, las cascadas de agua y las singulares estructuras en tabla que se observan en la plataforma de abrasión. El mar ejerce una gran fuerza de erosión sobre los acantilados.

El rápido retroceso de la línea de costa produce la plataforma de abrasión en la base de los acantilados, la cuál queda al descubierto durante la bajamar. La plataforma de abrasión de Zumaia y Deba es una de las más grandes de Europa (durante la bajamar queda expuesta una superficie de 5.000 metros cuadrados). Este entorno posee un gran valor ecológico, en ella viven más de 200 especies que han conseguido adaptarse a condiciones de vida extremas (insolación, fuerza de las olas, deshidratación...etc). Representa uno de los ecosistemas más complejos, bonitos y ricos de la costa de Euskal Herria.

Con el objetivo de asegurar la conservación del patrimonio geológico y llevar a cabo una gestión sostenible, este extraordinario lugar ha sido designado por varios nombramientos y figuras de protección. Así, en 2007 los límites internos del Paleoceno recibieron el nombramiento de estratotipo, en 2009 el tramo litoral de Deba-Zumaia fue declarado Biotopo Protegido y en 2010, además de colocarse los clavos de oro (Golden Spike) en los estratotipos de Itzurun, se aprobó el Geoparque de la Costa Vasca.

Los municipios de Mutriku, Deba y Zumaia forman el Geoparque de la Costa Vasca. Un Geoparque es un territorio dotado de un importante patrimonio geológico y posee la aprobación del Departamento de las Ciencias de la Tierra de la UNESCO, que queda englobado en la Red Europea de Geoparques (www.europeangeoparks.org) y la Red Globa. (www.globalgeopark.org) A través de esta iniciativa se pone en valor el territorio, se impulsa el desarrollo sostenible del lugar y se crea un territorio con alto valor científico, para poner en valor el patrimonio geológico y fomentar la sensibilización social.

El Geoparque de la Costa Vasca engloba por una parte el impresionante flysch de Zumaia, Deba y Mutriku, y por otra parte el paisaje cárstico situado en los dominios interiores de los tres municipios citados. Además del interés geológico, también se pone en valor el interés arqueológico, ecológico, histórico y cultural. El Geoparque de la Costa Vasca tiene una extensión de 90 kilómetros cuadrados y viven cerca de 20.000 habitantes. El mar ejerce una gran fuerza de erosión sobre los acantilados.

El rápido retroceso de la línea de costa produce la plataforma de abrasión, la cual queda al descubierto durante la bajamar. La plataforma de abrasión de Zumaia es una de las más grandes de Europa y tiene una extensión de 4300 ha. Este entorno posee un gran valor ecológico, en ella viven más de 200 especies que han conseguido adaptarse a condiciones de vida extremas (insolación, fuerza de las olas, deshidratación). Actualmente se está llevando a cabo la señalización de la normativa y el plan de gestión del Biotopo.

Después de estudiar los afloramientos geológicos del mundo los científicos nombran el lugar de referencia mundial o Estratotipo para cada límite del tiempo geológico, donde colocan un clavo de oro (Golden Spike). Para cada límite geológico se nombra un único lugar. Una vez estudiados todos los límites geocronológicos del Paleoceno los límites de Zumaia han sido designados estratotipos en la playa de Itzurun, justo debajo de la ermita de San Telmo. La IUGS designó los estratotipos de Zumaia en 2007 y los clavos de oro fueron colocados en 2010, en el límite D/S (60.5 M.A) y en el límite S/T (58.7 M.A). Justo en la cabecera de los Flysch y sobre la playa de Itzurun, es donde se encuentran ubicadas las instalaciones de la Talasoterapia Zelai, un lugar cuya belleza paisajística y geológica hacen que el lugar sea propicio para la relajación, y el descanso.