海西构造期，包括泥盆纪、石炭纪和二迭纪。当加里东运动因褶皱造山而终结后，即转入整个地壳比较稳静的泥盆纪，这时没有褶皱运动，只有升降运动。因此在加里东造山带上，形成了许多陷落盆地群，如库兹涅茨盆地、米努辛斯克盆地。在这些盆地里，后来都沉积有泥盆纪、石炭纪和二迭纪地层。泥盆纪末期，海侵现象又为陆地上升所代替，但到下石炭纪时，在大地槽和地台上，又有大规模的海侵，一直延到中石炭纪，这一时期为海西运动的前半期。
中石炭纪开始海退，接着在中石炭纪和上石炭纪之间，就开始了海西褶皱运动。这个造山运动在二迭纪结束，从石炭纪末到二迭纪，为海西运动的后半期。海西运动形成的山脉主要有乌拉尔山脉和哈萨克斯坦、蒙古、长白—兴安褶皱带、秦岭—昆仑褶皱带、祁连山、天山等。海西褶皱运动，将俄罗斯地块和西伯利亚地块连接起来，这样就形成了亚欧大陆的雏形。至此，亚洲大陆的面积又一次扩展，而地槽却又一次缩小了。
海西构造期形成的山脉和加里东构造期形成的山脉都可称之为旧褶皱山，由于山脉硬化较早，久经侵蚀，地势已大为降低；而今日的地形，主要是阿尔卑斯期以后所隆起的山块。