黄果树大瀑布的成因要上溯至2亿多年前的中三叠纪，那时黄果树一带沉积了一套巨厚的碳酸盐岩。黄果树瀑布发育在一套“中三叠世中统关岭二段中厚层夹少量薄层状云灰岩”中，位置在翁寨小背斜东翼。

黄果树瀑布形成时期的白水河，是一条发育于距今10万至50万年之间，第四纪中、晚更新世时期由“宽谷期”向“峡谷期”演化中的地上河流，后因“喜马拉雅运动”时期地壳多次间歇抬升，引起河流侵蚀基准面下降，导致河流的侵蚀、溶蚀等下切作用加强，在该处形成“裂点”（即河床因地壳抬生、侵蚀基准面下降及构造、岩性等因素的影响而发生较大转折处）。

白水河先是形成了一个喀斯特侵蚀裂点型的落水洞型瀑布，后来随着河流侵蚀、溶蚀、侧蚀作用在地壳间歇抬升及晚更新世后期温湿气候中，水动力逐渐加大等因素影响下，落水洞的洞顶逐步坍塌，黄果树大瀑布终于呈现，距今已有5万年的历史。