峽谷岩壁的水平岩層清晰明了,這是億萬年前的地質沉積物,如同樹木的年輪一樣,為人們認識地質變化提供了充分的依據。岩石並不通體都是堅硬的,其中那些脆弱的部分,經不住風吹雨打或激流衝擊,時間一長便消失得無了蹤影,而留下來的部分,其形狀往往很奇特。包括天然石橋、千迴百轉的通幽曲徑、兩崖壁立千仞,夾持一線青天的景色,另外的一些由水流衝擊而成的岩穴石谷。形狀千奇百態,色彩通紅如火,每一處岩石都好像是一幅精美的畫,置身其中,猶如來到仙境一般。
峽谷兩壁及谷底氣候、景觀有很大不同,南壁乾暖,植物稀少;北壁高於南壁,氣候寒濕,林木蒼翠;谷底則乾熱,呈一派荒漠景觀。蜿蜒於谷底的科羅拉多河曲折幽深,整個大峽谷地段的河床比降為每千米150厘米,是密西西比河的25倍。其中百分之 50的比降還很集中,這就造成了峽谷中部分地段河水激流奔騰的景觀。因為如此,沿峽谷航行漂流成為引人入勝的探險活動。
美國大峽谷(Grand Canyon)位於美國亞利桑那州境內的科羅拉多高原上,科羅拉多河從中流過。是一個舉世聞名的自然奇觀,由於科羅拉多河穿流其中,故又名科羅拉多大峽谷,它是聯合國教科文組織選為受保護的天然遺產之一。共446公里,最深處大約1.6公里,大約有500層樓那麼高,最寬處13公里,在它的峽壁上刻著地球發展之歷史——大約有三分之一地殼變動的歷史被深深地紀錄在石壁上,谷底的岩石大約經歷了二十億年的歲月變遷,是地球年齡的一半。
美國大峽谷,有地質時期代表性的生物化石,故有「活的地質史教科書」之稱。科羅拉多高原為典型的「桌狀高地」,也稱「桌子山」,即頂部平坦側面陡峭的山。這種地形是由於侵蝕(下切和剝離)作用形成的。在侵蝕期間,高原中比較堅硬的岩層構成河谷之間地區的保護帽,而河谷里侵蝕作用活躍。這種結果就造成了平台型大山或堡壘狀小山。
大峽谷是科羅拉多河的傑作。這條河發源於科羅拉多州的落基山,洪流奔瀉,經猶他州、亞利桑那州,由加利福尼亞州的加利福尼亞灣入海。全長2320公里。「科羅拉多」,在西班牙語中,意為「紅河」,這是由於河中夾帶大量泥沙,河水常顯紅色,故名。