Een aanzienlijke watermassa (aangeduid als de centrale American Seaway) scheidde ooit de continenten van Noord- en Zuid-Amerika, waardoor de wateren van de Stille en Atlantische Oceaan zich vrij konden vermengen. Onder het oppervlak botsten twee platen van de aardkorst langzaam, waardoor de kokosplaat onder de Caribische plaat schoof. De druk en hitte die door deze botsing werden veroorzaakt, leidden tot de vorming van onderwatervulkanen, waarvan sommige groot genoeg werden om eilanden vormen. Ondertussen duwde de beweging van de twee tektonische platen ook de zeebodem omhoog, waardoor uiteindelijk sommige gebieden boven zeeniveau werden gedwongen.

Na verloop van tijd vulden enorme hoeveelheden sediment uit Noord- en Zuid-Amerika de kloven tussen de nieuw gevormde eilanden. Gedurende miljoenen jaren zijn de sedimentafzettingen aan de eilanden toegevoegd totdat de kloof volledig was gevuld. Uiterlijk 4,5 miljoen jaar geleden had zich een landengte gevormd tussen Noord- en Zuid-Amerika. Een artikel in het tijdschrift Science verklaarde dat zirkoonkristallen in het midden van het Mioceen gesteente uit het noorden van Colombia aangaven dat 10 miljoen jaar geleden waarschijnlijk in plaats van eilanden een volledige landengte tussen de Noord- en Zuid-Amerikaanse continenten was y gevormd waar de Central American Seaway zich eerder bevond.

Er zijn ook aanwijzingen dat de vorming van deze landmassa en het daaropvolgende warme, natte weer boven Noord-Europa resulteerde in de vorming van een grote Arctische ijskap en bijdroeg tot de huidige ijstijd. Dat warme stromingen tot gletsjervorming kunnen leiden, lijkt misschien contra-intuïtief, maar verwarmde lucht die over de warme golfstroom stroomt, kan meer vocht vasthouden. Het resultaat is meer neerslag die bijdraagt aan sneeuwpak.

De vorming van de landengte van Panama speelde ook een belangrijke rol in de biodiversiteit op de planeet. De brug maakte het voor dieren en planten gemakkelijker om tussen de twee continenten te migreren. Deze gebeurtenis staat in de paleontologie bekend als de Great American Interchange. In Noord-Amerika bijvoorbeeld, sporen de opossum, het gordeldier en het stekelvarken allemaal terug op voorouders die vanuit Zuid-Amerika over de landbrug kwamen. Evenzo maakten beren, katten, honden, paarden, lama’s en wasberen de tocht naar het zuiden over de landengte.