En betydande vattenkropp (kallad Central American Seaway) separerade en gång kontinenterna i Nord- och Sydamerika, så att vattnet i Stilla havet och Atlanten blandades fritt. Under ytan kolliderade två plattor av jordskorpan långsamt och tvingade Cocos-plattan att glida under den karibiska plattan. Trycket och värmen som orsakades av denna kollision ledde till bildandet av undervattensvulkaner, varav några växte tillräckligt stora för att Under tiden pressade också de två tektoniska plattorna upp havsbotten och så småningom tvingade vissa områden över havsnivån.

Med tiden fyllde stora mängder sediment från Nord- och Sydamerika luckorna mellan de nyligen bildade öarna. Under miljontals år tillkom sedimentavlagringarna till öarna tills klyftan var helt fylld. Senast 4,5 miljoner år sedan hade en isthmus bildats mellan Nord- och Sydamerika. En artikel i tidningen Science uppgav att zirkonkristaller i mitten av Miocene-berggrunden från norra Colombia indikerade att det för 10 miljoner år sedan är troligt att en full isthmus mellan de nord- och sydamerikanska kontinenterna i stället för öar hade läst y bildades där den centralamerikanska sjövägen tidigare hade varit.

Bevis antyder också att skapandet av denna landmassa och det efterföljande varma, våta vädret över norra Europa resulterade i bildandet av en stor iskapp och bidrog till till den aktuella istiden. Att varma strömmar kan leda till glaciärbildning kan verka kontraintuitiva, men uppvärmd luft som strömmar över den varma golfströmmen kan hålla mer fukt. Resultatet är ökad nederbörd som bidrar till snöpaket.

Bildandet av Isthmus of Panama spelade också en viktig roll i den biologiska mångfalden på planeten. Bron gjorde det lättare för djur och växter att migrera mellan de två kontinenterna. Denna händelse är i paleontologi känd som Great American Interchange. I Nordamerika spårar till exempel opossum, armadillo och piggsvin alla till förfäder som kom över landbroen från Sydamerika. På samma sätt gjorde björnar, katter, hundar, hästar, lamaer och tvättbjörnar alla vandringen söderut över landskronan.