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峡谷主要是由于构造运动导致地表迅速隆起、河流剧烈下切而形成的。在山区，由于地表斜度较大，因而河水水流湍急，许多沙、土会被水流一起带走，这就是侵蚀河底作用。随着河底越来越深，两岸岩壁呈现几乎接近垂直的峭壁，峡谷也就因此而形成了。峡谷可深达几千米，它的两坡陡峻，底部却很狭窄，横剖面呈“V”字形。
峡谷是深度大于宽度谷坡陡峻的谷地。V形谷的一种。一般发育在构造运动抬升和谷坡由坚硬岩石组成的地段。当地面隆起速度与下切作用协调时，易形成峡谷。中国长江的三峡，黄河干流的刘家峡、青铜峡等，是修建水库坝址的理想地段。峡谷由峭壁所围住的山谷，一般由河流长时间侵蚀而形成。
许多人在印象中一直认为地球上最大的峡谷是位于美国亚利桑那州的大峡谷，不过1994年被证实中国的雅鲁藏布江大峡谷才是世界第一的大峡谷，其长度为504.9千米，平均深度达5000多米;太阳系里最大的峡谷是位于火星赤道上的水手号峡谷(VallesMarineris)。