Kirde-Eesti lavamaa silmapaistvaks kvaternaari pinnavormiks on Vaivara Sinimäed – kolmest seljakust koosnev surveline otsamoreen (lõplikult ei ole Sinimägede tekkelugu siiski veel selgitatud).Kolme küngast, läänest itta, nimetatakse Tornimäeks (kõrgus 70,6 m), Põrguaugumäeks (83,1 m) ja Pargimäeks (85,2 m). Kogu seljaku pikkus on seega ligi 5 km, suhteline kõrgus küünib 35 meetrini, klindi serva suhtes mõõdetuna isegi üle 50 meetri. Sinimägede põhjanõlv on järsk, eriti Tornimäe kohal, kus karbonaatkivimitest koosneva mäe ülemine osa on lausa püstine kuni 10 meetri kõrgune sein, mis jätkub 45-kraadise nõlvana veel paarkümmend meetrit. Lõunanõlv on laugem, ent selge jalamiga.

Mägede siseehitusest annavad informatsiooni üksikud paljandid: augud, vanad I ja II maailmasõja ajal rajatud punkrid jms. Tornimägi koosneb, vähemalt selle põhjaosa, ühest suurest mitmesaja meetri pikusest aluspõhjakivimite pangast. Selle tihedalt asetuvatest lõhedest läbitud rõhtsad kihid on veidi kaldu lõunasse. Mitmel pool Põrguaugumäel ja Pargimäel on aluspõhjakivimid kaldu erineva nurga all lõunasse, kagusse, isegi põhja. Aluspõhjakivimeid katab pruunikashall moreen, mis täidab pangaste vahelist ruumi ja on mõnikord surutud isegi aluspõhjakivimite kurdudesse. Moreenis on kohati suuri rändkive. Sinimägede lõunanõlva koostises on suur tähtsus liivast ja kruusast koosnevatel setetel, mis paiguti on tsementeerunud tugevaks konglomeraadiks. Need kihid on kaldu 8...24 -kraadise nurga all edelasse või kagusse. Veel kaugemal lõuna pool – tasandikul – on puurimistega leitud viirsavi.

Sinimägede tekke kohta on avaldatud vastakaid arvamusi ja päris ühel meelel ei olda praegugi. Esimese tõsise uurimuse avaldas Sinimägede tekke kohta geoloog Karl Orviku 1926. aastal (põgusamalt käsitles neid ka Hausen 1913. aastal). Tookord vaid 23 aastane hilisem akadeemik leidis, et mäed koosnevad suurtest aluspõhjakivimite pangastest – rändpangastest - mille mandrijää on toonud sinna 4-5 km põhja poolt või loodest, s.o. klindilt. Rändpangasena käsitlesid Sinimägesid ka teised varasemad uurijad (Hausen, 1913; Granö, 1922; Tammekann, 1926). Rändpangaste teooria oli valitsev kuni 1960 aastateni, mil hakati otsima ka teisi seletusi. Et rändpangaste teket soodustavad tektoonilised rikked, andis see uusi ideid, mille kohaselt on Sinimäed üles kerkinud peamiselt maa sisejõudude toimel (Sammet). Need kerkivliikumised võivad olla kulgenud piki mägesid kulgevat murrangut. Viimastel aastatel on esile kerkinud ka tektoonika ja mandriliustike surve all olnud (ja selle tõttu ka lõhedesse surutud ning seal kivimikihte liigutanud) sinisavi ühendhüpotees. Üldine arvamus geoloogide seas pooldab täna Pärnu-Narva tektooniline rikkevöö + rändpangaste + sinisavi surve koosmõju, mis kokkuvõttes vajab veel täpsustatud uuringuid. Sarnase tekkega pinnavorme, küll väiksemas mõõdus, leidub ka mujal Kirde-Eestis ja Leningradi oblastis.