Зв'язок з океаном поновився у верхньому пліоцені, в акчагильський період. В антропогені у зв'язку з чергуванням на Східноєвропейській рівнині льодовикових і післяльодовикових епох Каспій неодноразово мав трансгресії (бакинська, хазарська, хвалинська) і регресії, сліди яких збереглися у вигляді терас на узбережжі моря і в стратиграфії давньокаспійських відкладень.