Солоноводный акчагыльский бассейн, сменивший сравнительно небольшое понтическое озеро-море, занимал обширную площадь и простирался в меридиональном направлении от Казани до Ирана, а в широтном — от Туркмении до Керченского полуострова (Андрусов, 1923).
Его отложения, состоящие преимущественно из пластов серых, сизых, зеленых, обычно известковистых глин и песчано-глинистых пород, установлены в Северном Прикаспии в низовьях Узеней, в районе оз. Эльтон и в ряде других мест. В Астраханском районе подошва акчагыльских осадков, налегающих на верхнемеловые известняки, встречена на глубине 631,5 м от поверхности или около 625 м ниже современного уровня Каспия, при мощности этих осадков в 80,5 м (Православлев, 1934).
Акчагыльские отложения совершенно отсутствуют в районе куполообразных гор-холмов Б. и М. Богдо, Чапчачи, Бес-Шокы, где на поверхность выходят более древние породы мезозоя и палеозоя. Как полагает В. П. Колесников (1940), акчагыльские отложения здесь или размыты водами последующих морских трансгрессий, или же указанные возвышенности вовсе не покрывались водами акчагыльского бассейна.
После отступания акчагыльского моря в северной части Прикаспийской низменности образуются многочисленные озера, а южнее — до широты Сталинграда — располагается апшеронское море, сходное по гидрологическому режиму с нынешним Каспием.
Апшеронский бассейн представлял собой замкнутое море-озеро, опресненное только в устьях впадавших в него рек. По размерам апшеронское море было несколько больше, чем современный Каспий, и северная граница его достигала 49° с. ш. (Андрусов, 1902). По А. А. Богданову (1933), эта граница достигала 40°30' с. ш., а М. М. Жуковым (1945) она отодвигается на северо-восток максимально до 50°40'.