大峡谷地区处大地构造单元为扬子江准地台(I 级)上扬子台中八面山台褶带(Ⅱ级的利川台褶束(Ⅲ级)，南东为恩施台褶束。研究区位于鱼皮泽复背斜中的沐抚背斜核部地区，北西侧为前山向斜，东南侧为团堡向斜。主要构造线方向为北 40°-60°东。沐抚背斜为一不对称宽缓背斜，轴部地层倾角 10°-15°，局部地带近似水平，翼部岩层稍陡 30°-50°。区域性地质构造因素使岩层产生两组十分发育的直立节理，岩层中近南北和东西向两组节理从横交错，构成网格状相互交叉。开阔的背斜核部地段，使三迭系嘉陵江组的岩层变的平缓，有利于岩柱的形成和保存。反复的地壳运动使背斜核部的上的构造裂隙系统得以继承和改造发展，裂隙不断的加深加长，开放度逐渐增大，为地表水的入渗、地下水的运移、贮存等提供了有利的空间条件，有利于地表和地下侵蚀、溶蚀作用的进行。地表及地下水沿着这些垂直节理，切割岩壁，使这些垂直节理逐步增大，在岩壁上形成了宽大的溶槽，有些溶槽由岩壁顶端直通底部。随着地壳的逐步隆升，下切作用加剧，使得岩柱体逐步与岩壁分离，最终在岩壁附近形成岩柱群。三叠系灰岩经风化、溶蚀、崩塌形成洼地峰林地貌，由几根单体岩柱及孤峰组成，高低不同、错落有致，壮观、雄伟、秀丽。