因峽谷是侵蝕地形，谷壁上缺乏可定年物質的沉積，以推算河川的下切速度，故研究須由峽谷上、下游河階地的調查探討之。在太魯閣峽谷上游的立霧溪及主要支流陶塞溪，分布三階被覆厚層沉積層的主要沉積階地，最高位階地面與河床的高差約400公尺。峽谷下游至河口，對應分布的則是最高階之陡崖上的緩坡，或肩狀稜與小規模岩石階地，和較低的二階主要沉積階地，最高階緩坡下的陡崖高約150至250公尺。階地沉積層最厚約200公尺，沉積層下未發育大規模的岩石平坦面，而常保存有Ｖ形古河道。這表示流域地形演育最近期，峽谷上游共三次由快速下切迅速轉變為加積，加積期的末期雖有不明顯的河床高度穩定期，使河谷略為開闊，但穩定期的長度不足以形成大規模的岩石平坦面。然後河川再迅速由被埋積的舊河道下切，或由舊河道旁的岩盤下切，形成被覆厚層沉積層的階地。峽谷下游對應於這三次加積期的是一段下切緩慢期和兩次加積期，各加積期均於河口形成沖積扇三角洲。
由峽谷上、下游較低二階之階地沉積層中漂木的碳十四定年，大規模的加積應是發生在距今約3500年內的全新世晚期。且這段期間，河口區的岩石河床高度已與目前相近。再由影響地形演育的最近期氣候與海水面變化，它們大致可分為距今約六千年以前的前期，和約自六千年前至目前的後期。在前期，氣候由乾燥漸變濕潤，海水面則快速上升。流域較上游地區會因流量增加而侵蝕力增加，河川可能開始加速下切；然即使陸地快速上升，下游也會因海水面的同時快速上升，使侵蝕基準面穩定，甚至上升，而利於河川加積或發育大規模的緩坡地。後期時，氣候由最濕潤，再有小規模變動，海水面由最高稍下降後，亦呈現小規模變動。因此，在陸地持續上升中，此期是利於河川快速下切的。由此看來，穿插發生加積的河川快速下切，或壯麗峽谷的形成，主要應就是在後期。這數千年內，較上游區的河川最大下切量可能達400百公尺，下游則可能在100公尺以上。而形成河川加積的原因應不是前人認為的崩山堰塞湖沉積，或海水面相對上升。
由以上的說明，推測峽谷的生成原因和過程是：
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更新世末次冰河期間，氣候較乾燥、陸地上升速率較慢，河川則因流量較小，河床坡度較陡。
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冰河期後，氣候漸變濕潤，河川因流量增加而侵蝕力增加。不過因陸地與海水面均開始加速上升，使流域侵蝕基準面仍相當穩定。故流域下游緩坡地形持續發育，而上游則可能開始加速下切。
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自全新世中期，海水面漸趨穩定，氣候由最濕潤期進入小規模變動期，而陸地則持續快速上升，故流量大增的河川有更大的侵蝕力，開始加速下切。
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流域快速回春後，大量的沉積物使河水的侵蝕力更大，更加快了河川下切的速度。而持續大量增加的沉積物超過河川的搬運能力時，就進入了加積期。至最近期，流域下游的陸地上升運動漸趨緩慢或甚至停止，故河川下切亦漸趨緩慢或近停止，不過上游的河川仍持續下切。
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河川下切過程中，峽谷因數度被埋積，未持續受風化、侵蝕作用的破壞，且河谷是由大理岩構成的橫谷，故可保持較陡的坡度。