民国十年（1921年），中国科学家竺可桢先生通过详细的实地调查研究，认为西湖是一个潟湖。竺先生以科学原理来解释西湖的成因，这个观点认为，西湖本为海湾，后由于江湖挟带泥沙在海湾南北两个岬角处（即今吴山和宝石山）逐渐沉淀堆积发育，最后相互连接，使海湾隔绝了大海而形成为潟湖。地质工作者在杭州湖滨钻孔时发现，地下深8~23米青灰色的黏土层里有生活在海水中的孔虫化石。
西湖的地形，南、西、北三面均为山所围绕，唯有东面是一个冲积平原，所有泥土，统是钱塘江带下的沉淀积成。大凡河流所带泥沙到了河口，一部分就要沉下来。一则因为河流入海受了海水的阻力，速率减缩；二则因为海水含盐分，盐分能减少河水分子凝聚力。有了上述两层原因，凡是长江大河，如埃及的尼罗河，印度的恒河，以及中国黄河、长江，到了入海地方，均成有三角洲。照这样看来，杭州附近冲积平原，不过是钱塘江所在的一个三角洲。再进一层来考察西湖近旁的地质，就知道不但西湖东面有冲积土，就是西面也有冲积土。钱塘江初成时候的情形，一切冲积土尚未沉下来时，今杭州所在地方，还是一片汪洋，西湖也不过是钱塘江口左近的一个小小湾儿。后来钱塘江沉淀慢慢地把湾口塞住，变成一个潟湖。[15] 共7张 杭州西湖 席强/摄
西湖本与海通，这是古今比较一致的看法，自宋文帝时钱唐县令刘道真在《钱塘记》所记，东汉时钱唐郡议曹华信为防止海水侵入，即招募城中士民兴筑了“防海大塘”，及成，“县境蒙利”，因这个原因连钱唐县治也迁来了，这就是今杭州市的前身，西湖从此与海隔绝而成为湖泊。此说为历代学者所承袭，流传下来。
有学者认为倘确有筑“防海大塘”，其功能应是防御海潮冲击吞没陆地的捍海塘，但这并不能理解为华信在吴山与宝石山之间建起一条拦洪蓄水大坝后从而促使西湖的形成。[15]
西湖是因火山爆发﹑岩浆阻塞海湾而成为湖泊的。西湖南、西、北三面群山怀抱，东面是平原，西北面的葛岭、宝石山由火成岩中的流纹岩和凝灰岩构成。
在西湖边的宝石山上存在着一条古代遗留下来的火山通道，经多年科学检测，整个火山通道向南延向西湖，出露面积约2000平方米。有地质专家说，约在1.3亿年前的侏罗纪晚期，在西湖一带发生了强烈的火山喷发，由于岩浆外流而使地壳内部空虚，最后火山口陷落成了洼地，这洼地就成了以后西湖的基础。[15]