黄河壶口瀑布地质公园以黄河为轴心，地跨山西和陕西两省。河东有吕梁山，河西为黄龙山。这里山势雄峙，气势浩大，黄河河道舒展蜿蜒。黄河壶口瀑布国家地质公园其东西两侧的界线即由河道中心线向两侧分别扩展约1.5公里。它以气势磅礴的壶口瀑布为主要地质遗迹。
黄河壶口瀑布是黄河河道上第一大瀑布。它飞流直泻，巨浪滔天，气吞山河，涛声震天，两岸残崖峭壁，蔚为天下奇观。瀑布上游黄河水面宽300米，在不到500米长距离内，被压缩到20－30米的宽度。1000立方米／秒的河水，从20多米高的陡崖上倾注而泻、造成”千里黄河一壶收”的气概。排山倒海般的瀑布冲击岩石发出“谷涧响雷”的轰鸣；巨涛激起数十米高的浪花，远看成“水里冒烟”的景观，阳光下引导出“彩虹通天”的美景。瀑布左下方有流水侵蚀出地下石廊可仰望瀑布“黄河之水天上来”的壮丽景色。
“十里龙槽”是瀑布向源侵蚀切割的结果，全长4200米，宽30－50米，两侧中生界砂岩高15－20米。是全黄河最狭窄处。在河道约束下，河水奔腾咆哮，浊浪翻滚回旋，气势磅礴。瀑布上下基岩上，到处可见水流冲蚀槽及大大小小流水携带砂砾的掏蚀圆形坑，这便是著名的“石窝宝镜”：强烈的河流旁切作用，将原来岸边山体硬切成河心岛，上方的孟岛，下方的葫芦岛。“孟门夜月”之景便是月圆之夜，看天上河中两月相映“月照浪花浮”之夜景。
壶口瀑布的形成与当地的地层、构造、气候、水文等自然地理因素条件有关。壶口一带出露的基岩主要是三叠系纸坊组(群)（距今约2亿年左右），上部为紫红色、紫灰色和灰绿色细砂岩与泥质岩类互层，下部为厚层砂岩、薄层砂岩、泥岩类岩石，页岩比较发育，因而河谷中的岩层软硬交替，使流水的侵蚀作用得以加剧。
壶口瀑布形成的最主要是由于印支运动（始于距今约2亿3千万年）作用结果形成的两组节理，一组为基本顺河水流向发育(北北东，走向为15o)；另一组为跨河发育的(北东东，70-80o走向)。此外，沿这两组节理在瀑布的孕育段、形成段及消亡段也出现过一些断层。由于在壶口及其孟门山以南地层倾角很小，节理发育，断层偶见，地层又相当水平，所以，易于被构造作用切割的支离破碎。所以说，壶口瀑布的形成是节理断层发育和河水的强烈切割下蚀两大因素所致。
