Com uma profundidade que atinge mais de 1,8 km, o Grand Canyon possui até 29 km de largura e 446 km de comprimento. Enquanto o planalto do Colorado era erguido, o rio Colorado e seus afluentes cortaram seus canais através das camadas de rocha, tudo isso ao longo de 2 bilhões de anos de história geológica da Terra.
A hipótese de que o rio Colorado estabeleceu seu curso através da região há cerca de 5 ou 6 milhões de anos é apoiada por diversos estudos recentes, mesmo com vários aspectos sobre a história da incisão do canyon serem debatidos por geólogos. O rio tem aprofundado e alargado o desfiladeiro desde essa época.