Landskabet omkring Frederikshavn er dannet for ca. 20-19.000 år siden i forbindelse med afslutningen af den seneste istid, og den tid der fulgte efter.

Bakkepartiet, der løber fra kilden, Gærum og videre langs Brønderslevvej, samt bakkedraget fra Pikkerbakken til Understed over Øksnebjerg er dannet ved fremstød af isen under kuldeperioder indtil for 19.000 år siden. Ved et sådant fremstød virker isen som en bulldozer, der presser jorden op i volde – kaldet randmoræner – foran sig.

Imellem disse to randmoræner ligger Bangsbo Ådal, og dens placering er bestemt af disse. Stor mængder smeltevand fra den tilbageværende is har formodentligt strømmet ned gennem ådalen og uddybet denne. Denne proces er fortsat senere og fortsætter den dag i dag i kraft af Bangsbo Å, om end dette nu er i en mindre skala.

Efter afsmeltningen af isen steg havniveauet, og det medførte at havet stod ca. 60m højere ved Frederikshavn og dermed formodentlig også ind i ådalen om end dette er svært at se i landskabet. I de næste flere tusind år hævede landet sig, og havet trak sig derfor tilbage til et niveau 20-25m under det nuværende.

En ny afsmeltning af den sidste is i det nordlige Skandinavien forårsagede en ny stigning af havspejlet til et niveau 12-15 m over det nuværende, og dette forvandlede i jægerstenalderen Bangsbo Ådal til en smal fjord med brakvand, der strakte sig ind i landet. I ådalen kan den gamle strandkant stadigvæk ses som stien nede ved ådalen i Bangsbo dyrehave og vejen ind gennem ådalen mod Vrangbæk.

Man kan forestille sig en sådan fjord med et rigt fugle- og fiskeliv som stenalderfolket har boet ved hvilket ses bl.a. ved gravpladsen ved Donsbæk.

Efterfølgende har landet hævet sig til det nuværende niveau og Ådalen er blevet tørlagt igen således at det nu kun er Bangsbo Å der løber i den.