張家界地質形成的原因：在張家界市區境內，由于受地理、地層、構造、氣候等諸多條件的影響，便形成了多姿多彩的地貌奇觀。從地勢上來看，張家界市西接云貴高原，東臨洞庭湖，北與鄂西山區接壤，南又與雪峰山毗連。其總的地勢是：東南與中部低，四周高，沿澧水河流兩岸，又有一塊一塊的沖積土平原。該市境內一年四季，氣候溫和，雨量充沛，溪流發育，各條溪流的均匯集到澧水河，然后從西向東，一直流進八百里洞庭湖。湖內，沉積著幾十米幾百米厚的泥沙。與洞庭湖相反，從東向西，地勢又逐漸升高，到市區中心地段，便出現了海拔高達1500余米的天門山、七星山等高山峻嶺。有高山峻嶺，又有低谷平原，這就是本區獨特的流水侵蝕地貌。武陵源景區內的巨厚的石英砂巖，產狀平緩，使巖層不能沿層面薄弱部位滑塌，覆蓋在志留系柔性的頁巖之上。重力作用，使得剛性的石英砂巖垂直節理發育，在水流強烈的侵蝕作用下，巖層不但解體、崩塌，流水搬運，殘留在原地的便形成雄、奇、險、秀、幽、曠等千奇百怪的峰林，是武陵源風景區的主體。慈利縣五雷山風景勝地，同樣也是由同一層位的石英砂巖組成，巖層產狀也平緩。五臺山頂部有黃綠色的頁石、泥灰巖覆蓋，它是隔水巖系，可以保護下伏砂巖免受流水侵蝕。流水侵蝕地貌在市域另一個突出的表現是由于地殼上升，溪流向下切割作用加大，來不及將河流拓寬，而使河谷形成隘谷、峽谷。河的谷底極竄成線形，兩壁陡峻，灘多水急。張家界市澧水源頭、婁水上游、茅巖河段，就是這種河谷地貌。喀斯特地貌近年來學術界也稱巖溶地貌，也是張家界地貌的另一突出的特點。約占全市面積百分之四十左右，且種類，不論地表、地干，其堆積物均發育齊全，是我國湘西北喀斯特地形發育地區的一個組成部分。桑植縣、慈利縣大部，武陵源區、永定區東南部是這一地形發育的地區。地表喀斯特地形的溶溝、溶槽、石芽、干谷、石丘、石陵市內各地可見，唯石林在市區少見，在天門山風景區能見到一些單個石柱，但很少成林。湘西北地區只有在自治州花垣縣小排吾一地，有一片石林，俗稱“石欄柵”，頗引人注意，也吸引了不少游人學者觀光考察。地下喀斯特溶洞、喀斯特堆積物形態。在張家界，更是堪稱一絕。其溶洞規模，桑植縣的九天洞能列入世界洞穴學會會員洞，也真不愧為亞洲第一洞的響亮稱號，可見不是一般。九天洞和位于武陵源區的黃龍洞，是張家界地下喀斯特地形的代表。它們集溶洞、溶洞河、暗河、落水洞、漏斗為一體。其洞內喀斯特堆積物，石鐘乳、石筍、石柱更是千姿百態，變化萬千，可以說，想什么，像什么，極大地拓展了游人想象的空間，往往使人很難找到恰當的詞匯和語言來贊美她。