曹妃甸又名"沙垒甸"，甸，意为沙坨。曹妃甸，因岛上原有曹妃庙而得名。平潮时曹妃甸为一条黑沙淤积而成的带状沙岛，地处渤海湾西北岸外缘，唐山滦南县南部海域中。据史料记载，曹妃甸岛方圆20千米，曾有居民常住，建有水井、渔铺。曹妃甸约形成于5500年前，位于滦河三角洲西面最古老的区域。由于滦河改道北徙，泥沙来源减少，直至清代，入海泥沙才促使祥云岛并岸，海岸线推进至捞鱼尖，沙质海岸的沙嘴并一直伸展至曹妃甸附近。后来入海口改走东支，由于泥沙来源中断，海洋因素占优势。伸向曹妃甸的沙嘴，在波浪的冲刷下，被切蚀成一连串的孤立岛屿。三角洲前缘也被潮汐改造成宽阔的潮坪滩地。
曹妃甸是出入天津港的必经之路，站在曹妃甸滩头，就可见天津港主航道上航行的船只。早期航行的船舶，经常在此遇险失事，航海者称之为"可畏的沙垒甸"，因为曹妃甸随潮水出没，形势险要，也不易辨别。
1860年天津开埠前，只在渤海湾陆地上，筑有守望塔、人工高台或石桩（石头指向标），作为民船白天航行的标志，因为在天津港海河航道还没有正式导航设备。开埠之后，华洋海运船只来津者增多，尤其是吃水较大的火轮甲板船不时抵津，原有的简单航道标志已经不能保证航行的安全。天津海关和英商航业公司曾提议，在此处设一灯塔或螺旋铁柱灯桩，作为航行的标志。
但是由于建筑技术所限和资金缺乏，灯桩一直没有建成。直到1866年，才在该处建一灯标，作为引导船只之用，委托曹妃庙内的和尚代为照料。而天津港初期的人工航标是在英国人把持下设置的，长期由天津海关管理。当时天津港设置的航标，主要有曹妃甸灯桩及大沽灯船。