张家界武陵源砂岩峰林的形成是内部和外部因素综合作用的结果。内部因素是：有坚硬的石英砂岩。
外部因素是：张家界地区在大地构造上位于扬子地洼区的东北角东南侧边缘，出浴云贵高原到洞庭湖盆地的斜坡地带上，高差悬殊，风化剥落强烈。
加之为多雨地带，因而在漫长的地质历史过程中，丰富的大气降水及水中的氧气使岩层中脆弱部分风化；岩石孔隙裂缝中的水结冰时使岩石胀裂；气温的高低变化使岩石热胀冷缩而碎裂；植物的根系伸入岩石裂缝中，分泌有机酸使岩石化解；根系生长的膨胀力使岩石崩裂；雨水携带着砂砾对岩石产生研磨和锯销。于是，小涧逐渐消磨切锯成大溪，大溪逐渐磨锯成大峡谷。较难被消磨、不易崩塌的部分便保留下来形成高耸的峰林。
武陵源风景区地貌属于石英砂岩峰林地貌.形成这种地貌有几个方面的因素.一是岩石为石英砂岩,质纯,以石英为主,厚层状,坚硬稳定,有利于自然造型雕塑,增强形象感；
二是岩层产状平缓,增加了岩石的稳定性,为峰林地貌形成提供了先决条件；
三是岩层发育两组以上垂直节理,节理间距一般15至20余米,为塑造峰林地貌提供了构造条件.在区域新构造运动的间歇抬升背景下,流水侵蚀切割、物理风化作用、化学风化及生物根劈等多种外营力的作用首先从岩层节理开始,使裂隙逐渐加宽,天长日久演化形成峰林地貌,其特点是高峻、顶平、壁陡.
