Het zand dat in 2011 werd gebruikt om de Zandmotor bij Ter Heijde op te spuiten, werd gehaald van de bodem van de Noordzee. Een deel van dit zand is afkomstig van zandbanken dicht bij de kust. Dit is recent afgezet zand. Een ander deel is veel ouder, namelijk uit twee perioden van het laat Pleistoceen: Eemien en Weichselien. Dit ’oude’ zand komt uit diepere geulen verder van de kust vandaan.
Het Pleistoceen duurde van ca 2.6 miljoen jaar geleden tot 11.500 jaar geleden en is onderverdeeld in een aantal ijstijden en warmere tussenperioden. Fossielen uit de Zandmotor zijn grotendeels afkomstig uit het Weichselien, de laatste IJstijd in Nederland, die duurde van ca 116.000 tot 11.500 jaar geleden. Nederland was toen niet bedekt met landijs, zoals in eerdere ijstijden. Maar door de toename van het landijs in Scandinavië daalde de zeespiegel en zee werd land.
Nederland was verbonden met Engeland. Toendra’s (met vrijwel constante permafrost) wisselden af met nog koudere ruige, droge steppelandschappen. Op die steppe groeiden geen bomen, er was veel wind: een poolwoestijn! Maar wel met voldoende voedsel (grassen, korstmossen, lage struiken) voor dieren zoals wolharige mammoet, steppewisent, wolharige neushoorn, muskusos, wild paard, reuzenhert en rendier. Van deze soorten worden de meeste kiezen, kaken en botten gevonden, maar er zijn ook vondsten van bijvoorbeeld holenbeer, vos en bever. En wie weet wat er nog meer onder het zand ligt!
In die periode leefden er in het Noordzeegebied, weliswaar in geringe aantallen, ook nomaden; rondtrekkende jagers/verzamelaars die met de kuddes meetrokken. Incidenteel liggen er stenen werktuigen (vuursteen) op het strand van de Zandmotor.
De fossiele schelpen die worden gevonden komen hoofdzakelijk uit de voorgaande warmere tussenijstijd (Eemien, 120.000 jaar oud).
Ook zijn er resten gevonden van zeezoogdieren en vissen.