丹霞地貌的形成是一個複雜的地質過程，主要由流水侵蝕、重力崩塌、風力侵蝕共同作用的結果。具體來說丹霞地貌的形成過程如下：
流水侵蝕和重力崩塌。丹霞地貌的形成基礎是紅色礫石，屬於第三紀沉積岩，這種岩石在流水長期侵蝕下，沿著岩石中的垂直節理面不斷切割，加上重力的作用，岩石逐漸崩塌，形成了赤壁丹崖、石牆、石峰、石柱等獨特的景觀。
風力侵蝕。在風力作用下，對現有地貌進行進一步侵蝕和塑造，形成了多樣的地貌形態。
喜馬拉雅造山運動的影響。在第三紀晚期，由於喜馬拉雅造山運動的影響，部分紅色地層發生褶曲和傾斜，紅色盆地抬升成為外流區，這為後續的地貌形成提供了基礎。
後續的地質變化。隨著時間的推移，這些地區的地貌經歷了進一步的變化，流水繼續沿著岩層的垂直節理侵蝕，形成了深溝、殘峰等地貌形態，隨著崖壁的崩塌和後退，原來的山體逐漸退縮成孤立的石柱或緩坡丘陵。
丹霞地貌不僅在中國廣泛分布，而且在世界其他地區也有類似的地貌類型，如美國的波菲里奧地貌和澳大利亞的坎普蘭地。這些地貌在形成過程中都受到了類似的地質作用的影響。