두호동 화석산지는 오래 전부터 많은 고생물학자들과 화석을 채집하는 사람들 사이에서 ‘신생대 화석의 보고’로 알려져 왔다. 그만큼 다양한 종류의 신생대 동·식물(게, 곤충, 고래 등) 화석과 여러 종류의 흔적화석 및 미화석들이 산출되고 있다. 과거 한반도와 연결되어 있던 일본이 잡아당겨지는 힘에 의해 떨어져 나가면서 동해가 형성되었는데 이때 벌어진 틈으로 주변의 퇴적물들이 생물들을 빠르게 덮어 퇴적되면서 화석이 형성되었다.