山谷地势较低，在高山上的降水通过地表径流和地下径流流入山谷，在山谷就会形成径流，而山谷处的岩石往往比较坚硬，在流水的冲击下日积月累就会形成河道，再有小的径流汇入，河流就产生了.像长江三峡这样的山谷，还是由于河流的冲击作用形成的呢，也就是说，山谷和河流两者的形成是一个互相促进的过程.
形成山谷的不一定是断层，也有可能是褶皱，不管是哪种地质构造，从地形来讲，山谷中间地势低，容易集水，山顶积雪融水、高山永久性积雪或冰川融水、大气降水等各种形式的水容易在山谷中汇集此外，山谷的潜水位离地层近，在缺少大气降水时可以通过地下水进行补给，从而形成河流。相反，山岭是分水岭，不容易汇集水源。
山谷是两座山脉之间的狭长谷地，一般是某个区域内的海拔最低的地方，所以山谷成为集水线（与之对应的是分水线，即山脊），因而在降水量比较多的地方容易发育成河流。
