Great Karoo har et areal på mer enn 400 000 km². Fra en geologisk synsvinkel har den vært et enormt innlandsbasseng i det meste av de siste 250 millioner årene. På et tidspunkt var området dekket av en isbre. Senere, til forskjellige tider, var der store innlandsdeltaer, sjøer, innsjøer eller sumper. Enorme avsetninger av kull ble dannet, og disse er en av grunnsøylene i sørafrikansk økonomi i dag. Vulkansk aktivitet fant sted i massiv skala. Til tross for denne aktiviteten, blomstret reptiler og amfibier i de våte skogene, og restene av dem har gjort Karoo berømt blant paleontologer.