Съвременната история на неговото развитие започва преди около 8000 години. В условията на устойчива шелфова платформа, в плитководието при незначителни промени на земната кора, върху стария фундамент постоянно се надграждат нови пластове от рифообразуващи корали. Тези корали се развиват единствено в условията на топла, плитка и прозрачна вода, като основен фактор за нарастването им се явява непрекъснатото повишаване и понижаване на морското ниво. В по-голяма част от геоложката си история Австралия е била сравнително хладен континент, в чиито крайбрежни води не са съществували условия за развитие на корали. Преди около 65 милиона години, в края на Юра, континентът започва да се придвижва на север, отдалечавайки се от Антарктида. При образуване на ледения щит над Антарктида нивото на световния океан се понижава с около 100 метра. Преместването на Австралия на север съвпада с трансгресивен период, което създало условия за образуване в северното ѝ плитководие на коралови рифове. Големият бариерен риф възниква в участък, който до затоплянето е бил вододел за протичащите през континента реки. Неговата възраст не превишава 400 000 години, като някои негови участъци са се оформили едва през последните 200 години. През останалото време морското ниво е било сравнително ниско. Като цяло най-интензивен ръст на рифа се забелязва едва през последните 8000 години, след значително повишаване нивото на Световния океан. Най-младите рифове са разположени върху по-стари на дълбочина 15-20 метра.

Уязвимостта на коралите се обяснява със строго ограничения на параметрите на околната среда. Температурата на водата не трябва да е по-ниска от 17,5 °C (идеалната температура е 22—27 °C) — това обяснява защо Големия бариерен риф не се разпространява по на юг от Тропика на Козирога. Водата, в която растат коралите, трябва да бъде с определена соленост, затова бариерния риф се ограничава до границите на Нова Гвинея, където река Флай внася в океана голямо количество сладка вода.

Основно бариерния риф е формиран от твърди корали, като структурата му се определя от карбонатни скелети. Типични видове твърди корали са: гъбовидните корали, тип "еленови рога" и др.