У межах каньйону річка Колорадо тече зі швидкістю до 25 км/год. Поверхня плато, яке прорізає каньйон, розташована на висоті від 1525 до 2745 м над рівнем моря. Для Великого каньйону характерні своєрідні форми рельєфу — «башти», «бастіони», грандіозні оголення гірських порід. Каньйон утворений у товщі вапняків, пісковиків і сланців.