科羅拉多高原
紀念碑谷是科羅拉多高原的一部分，高出海平面1500m到1800米。谷底大多是含粉砂岩的卡特勒層（Cutler Formation）地層或從河流切穿峽谷形成的砂沉積。紀念碑谷的鮮豔紅色來自铁氧化物從風化的砂岩中暴露。谷中較暗的藍灰色岩石則是來自氧化錳。