在张家界市区境内，由于受地理、地层、构造、气候等诸多条件的影响，便形成了多姿多彩的地貌奇观。从地势上来看，张家界市西接云贵高原，东临洞庭湖，北与鄂西山区接壤，南又与雪峰山毗连。其总的地势是：东南与中部低，四周高，沿澧水河流两岸，又有一块一块的冲积土平原。该市境内一年四季，气候温和，雨量充沛，溪流发育，各条溪流的均汇集到澧水河，然后从西向东，一直流进八百里洞庭湖。湖内，沉积着几十米几百米厚的泥沙。与洞庭湖相反，从东向西，地势又逐渐升高，到市区中心地段，便出现了海拔高达1500余米的天门山、七星山等高山峻岭。有高山峻岭，又有低谷平原，这就是本区独特的流水侵蚀地貌。
张家界峰林地貌 中国地质大学田明中教授等人的一项最新研究表明，以“山峻、峰奇、水秀、峡幽、洞美”，具有世界上独一无二的砂岩峰林地貌组合景观的张家界砂岩峰林，其“雕刻”始于距今50万至70万年的中更新世。即在这一时间，溪流开始下切砂岩的顶面，此后越切越深，形成了今日之峰林地貌。张家界砂岩峰林地貌是在特定的地质构造部位、特定的新构造运动和外力作用条件下形成的，保存了一套完善的砂岩峰林形成模式，具有很好的科学研究和地质美学欣赏价值，一直是地貌学家、地质学家们关注的焦点。现有研究表明，这个美丽的峰林是以3亿多年前形成的泥盆纪砂岩为原料进行雕刻的，但雕刻是何时开始的？
这一直是科学家们难以解答的问题。地貌可以分为剥蚀地貌（如张家界峰林、云南石林等）和堆积地貌（如溶洞中的钟乳石等）。前者开始形成的年代，由于缺少测年对象，很难确定。本项研究告诉我们剥蚀地貌的年代可以通过寻求其与堆积地貌之间的相关性来解决这一难题。田明中教授等认为，虽然张家界砂岩峰林地貌形成年代很难确定，但河流阶地、岩溶洞穴、砂岩峰林这些不同类型层状地貌是在统一的造貌作用下形成，它们之间存在着必然的联系，因此可以通过这些不同层状地貌上沉积物的直接测年并进行区域综合对比，进而获得砂岩峰林地貌的形成时代。