剑门关景区地处四川盆地北部边缘断褶带，为龙门山脉剑门山干支，属中生界白垩系下的苍溪组(城墙岩群剑门关组)地层，剑门关砾岩由巨厚块关紫灰色砾岩、紫灰色泥岩石层，形成北陡南缓的单斜山，北坡坡度几近90度，高达一二百米，砾岩出露处多成一悬崖峭壁，山高峰险，沟深谷狭。形成断岩绝壁、岩上凸下凹、石角北向，千仞壁立、峰峦叠嶂，绵延长达数百公里，宛如天然屏障。著名的有大、小剑门关、七十二峰、五指山等。相对高差300-600米。