在具有全球構造規模效應的東亞裂谷體系中，雲台山地質公園處在華北陸塊新生代東亞裂谷系的華北裂谷帶與西安—鄭州—徐州近東西向裂谷轉換帶的交匯部位。受太行山前深大斷裂控制，在喜馬拉雅造山運動過程中，於寒武系—奧陶系石灰岩地層中形成了一系列“之”字形、線形、環形、台階狀長崖、翁谷、深切障谷、懸溝等地形組合的“雲台”地貌，構成了區內峽谷幽深、群山聳峙、飛瀑清泉的太行絕景，對研究新構造運動和裂谷的演化具有重要意義。
園區內有形成於距今約14億至3億年間的中元古界薊縣系雲夢山組—上石炭統太原組地層，出露系統而完整；有太古界—早元古界基底、還有典型的構造遺蹟，諸如基底太古界片麻雜岩構造，早元古界表殼岩的底僻穹窿構造，蓋層的超覆構造，韌性剪下帶構造，韌-脆性變形構造，脆性斷裂構造，單面山構造，以及蓋層中的垮塌構造，滑坡構造等。
特殊的構造部位和地層岩性條件，使公園內水體和水動力作用極為發育，形成的瀑布、溪泉和河流鈣華階地、鈣華瀑、鈣華灘等代表了中國北方岩溶的特點，是一道美麗的風景線。
公園特殊的地理位置和地形地貌，使公園內保存和生長了一些如白鶴松、大國櫸等古老樹種及竹林等特殊植物，太行獼猴、金錢豹等保護動物。有些特殊植物和動物還成為在中國北方生長和分布的北界，因此，具有重要保護價值。
目前已開發的各類自然景觀共有7種170餘處，有山峰100餘座，陡崖10餘處，峽谷中保留了大量的地質遺蹟，其中較為重要的有系統獨特的地層、岩石、礦物旅遊資源，典型特徵的地質構造旅遊資源、險峻秀麗的構造剝蝕地旅遊資源、奇異多樣的洞府旅遊資源、得天獨厚的生態旅遊資源及歷史悠久的人文旅遊資源。
