丹霞地貌發育始于第三紀晚期的喜馬拉雅造山運動。這次運動使部分紅色地層發生傾斜和舒緩褶曲，并使紅色盆地抬升，形成外流區。流水向盆地中部低洼處集中，沿巖層垂直節理進行侵蝕，形成兩壁直立的深溝，稱為巷谷。巷谷崖麓的崩積物在流水不能全部搬走時，形成坡度較緩的崩積錐。
隨著進一步的侵蝕，殘峰、石墻和石柱也將消失，形成緩坡丘陵。在紅色砂礫巖層中有不少石灰巖礫石和碳酸鈣膠結物，碳酸鈣被水溶解后常形成一些溶溝、石芽和溶洞，或者形成薄層的鈣化沉積，甚至發育有石鐘乳。沿節理交匯處還發育漏斗。
在砂巖中，因有交錯層理所形成錦繡般的地形，稱為錦石。河流深切的巖層，可形成頂部平齊、四壁陡峭的方山，或被切割成各種各樣的奇峰：有直立的、堡壘狀的、寶塔狀的等。在巖層傾角較大的地區，則侵蝕形成起伏如龍的單斜山脊；多個單斜山脊相鄰，稱為單斜峰群。