地质遗迹是地球演化过程中遗留下来的记录和自然遗产，代表着这一地区的地质历史、事件和演化过程。因此，概括地说地质遗迹的成因几乎全部是地壳内外地质应力共同作用的结果。
本区18亿年前是古大陆，遭受剥蚀。18亿年时地壳开始下降接受沉积，形成中上元古界长城系由陆相到海相的沉积物，由碎屑岩建造演变到富钾、富镁的碳酸盐岩建造，构成一个巨型沉积旋回。常州沟期气候较温暖，雨量充沛，早期形成厚度较大的河流相碎屑堆积。串岭沟期气候更加湿热，藻类植物大量繁殖，水体相对加深。团山子期和大红峪期同处于亚热带温暖气候，有利于菌藻类生物繁衍，伴随大量碳酸盐岩沉积，形成丰富的规模不等的叠层石礁体。高于庄期气候炎热潮湿，微体藻类大量出现，尤其是高于庄早期藻礁和叠层石相当发育，形成大量碳酸盐岩和铁锰质沉积。在长城纪时期，造成了八亿年跨越，砂岩层理、宏观藻类化石，锰方硼矿等地质遗迹。
蓟县纪从14亿年开始，气候炎热湿润，地壳仍然缓慢下降，有利于碳酸盐岩的大量沉积和菌藻类生物的生长。岩石组合以各种类型的碳酸盐岩为主，古地理处于滨海泻湖相，潮间带和浅海陆棚。从而形成了大量藻类化石和叠层石等生物地质遗迹。
青白口纪从10.5亿年开始，地壳下降速率渐缓，碎屑岩、粘土岩增多，出现河流相，滨海岸边砂泥相等沉积环境。景儿峪期地壳下降形成浅海陆棚相泥灰岩沉积。此后地壳上升，陆地遭受剥蚀。仅保留了8亿年的景儿峪组。
寒武纪早期，约5.6亿年地壳下降，接受府君山组碳酸盐岩沉积。古风化壳形成“2亿年跨越”的著名蓟县运动地质遗迹。
本区在印支运动期，形成了盘山花岗岩，时间约217.1——222.7百万年。为花岗岩地貌景区奠定了岩石基础。
本区在长城纪大红峪期，约16亿年发生海底火山喷发活动，形成了与火山熔岩类有关的地质遗迹。
构造运动是地质景观遗迹形成的主要原因。根据地质条件分析，本区地貌奠基于印支运动期，成型于燕山造山运动。燕山造山运动距今约1.8——1.4亿年，使蓟县北部黄崖关、九山顶、八仙山及盘山隆起成山。此后，经风化侵蚀形成了砂岩峰林峡谷和花岗岩地貌。府君山地质构造遗迹景区内逆掩断层形成的飞来峰就是燕山运动的产物。
外力地质作用，如风化作用、流水地质作用、岩溶地质作用，造就了极具观赏价值的地质景观。例如：群兽迎客、雄狮怒吼、一线天、朝天洞、国画岭、石蛋山、狮伴树等。