Die geologische Entstehung des Elbsandsteingebirges reicht bis in die Kreidezeit zurück. Vor etwa 180 Millionen Jahren begann der Vorstoß des Kreidemeeres. Die eigentliche Sedimentation begann mit den Niederschönaer Schichten (fluviatile Grundschotter, Konglomerate), welche in unregelmäßig fließenden Gewässern abgelagert wurden.
Darüber liegen, in teilweise erheblicher Mächtigkeit von bis zu 600 m auf deutscher Seite und bis zu 1000 m auf böhmischer Seite, die marinen Bildungen des Kreidemeeres. Im oberen Cenoman, vor etwa 90 Millionen Jahren, drang dieses in die sich senkende Elbtalzone vor.
Bis zum Rückzug des Meeres nach etwa 7 Millionen Jahren wurden durch Flüsse Verwitterungsprodukte, vorwiegend sandige, aber z. T. auch sandig-tonige Sedimente der umliegenden Festlandsgebiete, in dieses Meer transportiert. Sie lagerten sich auf dem Boden des Binnenmeeres ab und bildeten durch hohen Druck eine kompakte Sandsteinplatte.
Nach dem Abfließen des Meeres wurde das verfestigte Sediment – inzwischen eine gewaltige Sandsteinplatte – starken tektonischen Beanspruchungen ausgesetzt. Das Lausitzer Granodioritmassiv schob sich teilweise auf das Kreideschichtenpaket auf (so genannte Lausitzer Überschiebung als scharfe geologische Grenze).
Geologische Karte der Sächsischen Schweiz / Grafik: Archiv Nationalparkverwaltung, F. Richter
Im Zuge der tertiären Heraushebung der Erzgebirgsscholle wurden die Sandsteinschichten leicht nach NO geneigt und ältere Ablagerungen kamen im SW wieder an die Oberfläche. Beide tektonische Vorgänge sind für die Lagerungsverhältnisse und die Klüftung des Sandsteins von großer Bedeutung.
Schema zur geologischen Enstehung der Sächsischen Schweiz / Grafik: Archiv Nationalparkverwaltung, F. Richter
Während der Elstereiszeit erreichte das Inlandeis bei Bad Schandau das Elbsandsteingebirge. Die Ablagerungen des Eises (inkl. der Lößeinwehung) haben im Bereich der so genannten Ebenheiten – weitgehend ebene Plateaus der Sandsteinerhebungen – das stark gegliederte präglaziale Relief verschüttet und nivelliert.
Profilschnitt durch das Schrammsteingebiet / Grafik: Archiv Nationalparkverwaltung, F. Richter
Bis zum heutigen Tage findet eine Modellierung bzw. Veränderung der Landschaft statt, vor allem durch Wind und Wasser.