大约20年前，咸海被划分为两部分。一是其北部处于哈萨克斯坦境内的小咸海，二是横跨哈萨克斯坦和乌兹别克斯坦的大咸海。2000年，马蹄形的大咸海开始分成东部和西部的耳垂形地带。
欧洲空间局于2006年7月1日和2009年7月6日，从名为"欧洲环境卫星"的观测地球卫星取得重叠照片。照片显示当时“东边耳垂形地带水位大 幅后退”。该局称：“由2006年取得[照片]开始，咸海似乎已经损失了大约80%的海水。当时东边耳垂形地带长约150公里，宽度约70公里。"
欧洲空间局补充说，预计截至2020年，大咸海年将完全干涸。世界银行和哈萨克斯坦政府的咸海堤坝计划正在努力挽救北部较小的地方。堤坝于2005年完工至今，咸海水位已上升达4米。
一些专家认为，咸海干涸是历史上最严重的人为生态灾难，对人类福祉有重大影响。一度繁盛的捕鱼业和其他沿海产业几乎全部报销。同时每年从已干涸的海床卷起数万吨的盐尘，而当中大部分已经受到农药的污染。