태안해안 신두사구는 빙하기 이후 1만 5천년 전부터 서서히 형성되기 시작하였으며, 북서 계절풍을 직접 받는 지역으로, 강한 바람에 모래가 바람에 의해 해안가로 운반되면서 오랜 세월에 걸쳐 모래언덕을 이룬 퇴적지형의 전형이다. 

전 사구, 사구초지, 사구습지, 사구임지 등 사구에서 나타날 수 있는 모든 자연여건이 나타나는 전형적인 사구지대로서, 내륙과 해안을 이어주는 완충역할과 해일로부터 보호기능을 하고 있다. 

신두리 해안사구는 세계 최대의 모래언덕(해안사구)이자, 슬로시티로 지정된 태안의 가장 독특한 생태 관광지로 사랑받고 있다.