荖濃溪發源於玉山山區、中央山脈與往南延伸的麓山帶之間，荖濃溪流域內有廣泛的河階地分布，集中於中游的六龜至上游的梅山村之間，其類型多為沖積扇階地。荖濃溪階地的形成多半由古土石流搬運並於河道上產生大規模堆積，後由河川下切而形成今日所見的厚層河階地。據河階地的研究，可將荖濃溪分為四個發育階段，第一期發育於晚更新世並形成流域內最高為的岩石階地；第二期約於全新世初期，特色是河流快速下切，同時麓山帶地質區的支流開始發育沖積扇並大量加積河谷；第三期距今約4000年前，河川下切後上游支流又發育沖積扇，此時期的階地規模較第二期小，且往下游延伸距離亦短；其後荖濃溪處於相對穩定的環境並持續下切，產生流域內最低位的岩石階地。 荖濃溪主流在六龜鄉荖濃至桃源鄉樟山之間，大致沿著荖濃斷層而行，河川切過岩層並與岩層走向方向一致與所形成的河谷，即所謂的縱谷，而其支流流向與岩層走向呈垂直方向排列關係的稱為橫谷。荖濃溪主流沿線幾乎為縱谷景觀，是本區特色之一。

荖濃溪上游支流的沖積扇階地，階崖距離河床高度可達200公尺，其中古土石流堆積的礫石層也可達100多公尺厚，由礫石層剖面上下位置採到的漂木做定年分析，發現厚層礫石形成的時間間距僅在數十至百年之間，顯示過去荖濃溪流域內在短時間內發生過大規模的土石流事件。


荖濃溪縱谷區的地形表現，呈現出東、西兩側高，中間的荖濃溪河谷最低，而東側山地又高於西側山地。縱谷內的地形發育充分反映了岩性與構造的特徵。河川和山脊的走向，往往順著岩層劈理走向，而其邊坡坡面也往往為一劈理面。