張家界地貌屬於一種獨特的砂巖地貌形態，其獨特的地貌景觀在世界範圍內僅見，因此，命名為張家界地貌，是世界上唯一以地域命名的地貌形態。
張家界地貌中的砂巖屬於沉積巖的一種。
地質學上上億年的地質演化，是在常溫地表、常壓條件下，經過長期的風化侵蝕、火山和生物作用，地質成巖，形成沉積巖、巖漿巖(又稱火成巖)和變質巖三種類型。沉積巖是最常見的地殼類型之一，佔地表面積的70%以上。
沉積巖中含有的礦物質最多，約佔全球礦物質的80%。石灰巖型，砂巖型，頁巖型，我們通常看到的是沉積巖。
大量的沉積巖幾乎覆蓋了地球的整個表面。各種砂巖地貌是由於長期的地質變化、風化侵蝕和重力作用而形成的。
沉積巖的組成和分類較為多樣，在地表分布最廣泛的是黏土巖，其次是砂巖，其它類型還有礫巖、粉砂巖、碳酸鹽巖、碎屑巖等，在實際的地質構造中也有不同程度的分布。
第二，張家界地貌屬於獨特的砂巖地貌形態。
儘管地球表面的砂巖地貌分布很廣，但由於其礦物成分、巖石硬度、粘結度等的差異，形成了不同的地貌特徵。
粘結性強的砂巖耐風化侵蝕能力強，易形成陡峭峻拔的峰林；而粘結性弱的砂巖，由於不牢固，在長期的風化侵蝕和重力作用下，一般形成較平緩、圓潤的丘陵地貌。
按學術分類，一般將砂巖地貌分為丹霞地貌、嶂石巖地貌和峰林地貌等。砂巖峰林地貌中，以張家界地貌最為典型和突出，學界稱之為「張家界地貌」，也是世界上唯一一種以地域命名的地貌形態。
什麼地形是張家界的特色呢？砂巖地貌造就了張家界的峰巒秀水奇觀。
第三，張家界獨特地貌類型形成原則。
基巖即張家界地貌中的母巖，主要為沉積巖中的石英砂巖。在長期的地質演化過程中，微粒黏土、碳酸鹽、矽質膠結物不斷膠結形成砂巖，砂巖有黏土砂巖、鈣質砂巖和矽質砂巖等。這類砂巖是目前張家界地區最有代表性的地質成分。
特殊膠質結構的石英砂巖，質地堅硬而脆弱，垂直節理明顯，巖層厚度大，平緩而有裂縫，在長期的風化、侵蝕和自身重力作用下，最容易形成極高垂直節理的石柱、石峰、石林等地質景觀，外貌特徵最為明顯，線條粗獷，層理清晰，稜角分明，有節奏感等。
張家界獨特的地貌類型，造就了「三千奇峰，八百秀水」的旅遊景觀。
張家界以「三千奇峰，八百秀水」而聞名於世。此處砂巖厚度大，巖層平緩，在各種風化、侵蝕、重力切削作用下，形成了黃石寨、腰子寨等四方山景。峰間的溪流縱橫、垂直轉向，又形成了棋盤式的溝壑。兩溝之間，聳立著巨大的垂直上下的砂巖峰林。
同時，夾層砂巖中的頁巖抗風化能力較弱，粘結程度較差，在風化、侵蝕差異作用下，峰柱表面節段凹進，形成一層疊加一般奇峰景觀，這類景觀以御筆峰、金鞭巖、定海神針、南天一柱最為明顯。
除了3000多座峰林奇觀之外，張家界還形成了許多同樣十分神奇的地貌景觀，這些景觀都是經過長期的風化、侵蝕、重力崩塌等作用形成的，主要有天然橋、溶洞、石牆、嶂谷等景觀。
張家界地區降雨量大，雨量豐富，在山區丘陵地帶極易形成霧霾天氣，巨大的山峰峽谷在雲霧中若隱若現，像仙境一樣飄逸，成為國際公認的旅遊奇觀。