峽谷主要是由於構造運動導致地表迅速隆起、河流劇烈下切而形成的。在山區，由於地表斜度較大，因而河水水流湍急，許多沙、土會被水流一起帶走，這就是侵蝕河底作用。隨着河底越來越深，兩岸巖壁呈現幾乎接近垂直的峭壁，峽谷也就因此而形成了。峽谷可深達幾千米，它的兩坡陡峻，底部卻很狹窄，橫剖面呈“V”字形。
峽谷是深度大於寬度谷坡陡峻的谷地。V形谷的一種。一般發育在構造運動擡升和谷坡由堅硬岩石組成的地段。當地面隆起速度與下切作用協調時，易形成峽谷。中國長江的三峽，黃河干流的劉家峽、青銅峽等，是修建水庫壩址的理想地段。峽谷由峭壁所圍住的山谷，一般由河流長時間侵蝕而形成。
許多人在印象中一直認爲地球上最大的峽谷是位於美國亞利桑那州的大峽谷，不過1994年被證實中國的雅魯藏布江大峽谷纔是世界第一的大峽谷，其長度爲504.9千米，平均深度達5000多米;太陽系裏最大的峽谷是位於火星赤道上的水手號峽谷(VallesMarineris)。
