Hoveddalføret og de store sidedaler er i hovedsak en U-daler, mens flere sidedaler som Visdalen er V-daler. Espedal, Vestre Gausdal og Saksumdal går nesten parallelt med hoveddalføret. Landskapet er preget av erosjon av elver og isbreer der isbreer trolig har viktigst. Dalbunnene er ofte vide og dels flate, mens liene er bratte. Dalformene og det omkringliggende fjellet er preget berggrunnen. Nord for Ottadalen er dominert av gneis og har topper opp til 1900 meter og vidder på rundt 1000 meter mellom dalene. Nord i dalen vokser furuskog på tykke sandlag avsatt i en bredemmet innsjø mot slutten av siste istid. De høyeste fjellene er Jotunheimen i vest og i Rondane øst for hoveddalen med topper over 2000 meter. Rondane er for en stor del hard sandstein (lys sparagmitt), mens Jotunheimen er preget av eruptive bergarter. Mellom Sel og Dovre har Lågen skåret dypt juv i berget.