1928年，冯景兰等在粤北仁化县发现丹霞地貌，并把形成丹霞地貌的红色砂砾岩层命名为丹霞层。随后，原中山大学地质系陈国达教授提出了"丹霞地形"的概念并推动了华南丹霞地形的研究；40-70年代末，原中山大学地理系吴尚时、曾昭璇教授将红层地貌作为独立的岩石地貌类型进行了系统的研究，并使“丹霞地貌”这一名词得以广泛传播；80年代以后，科学工作者先后对我国21个省区近400处丹霞地貌进行了实地考察，并把丹霞地貌研究推向全国。1991年在广东省丹霞山召开了第一届全国丹霞地貌旅游开发学术讨论会，并成立了"全国丹霞地貌旅游开发研究会"。丹霞山是丹霞地层和丹霞地貌的命名地，现为国家地质地貌自然保护区。
丹霞地层是华南地区上白垩统丹霞组标准剖面，丹霞地貌则是中外公认的同类地貌类型的典型代表。到2008年为止，到目前为止，在中国已发现丹霞780多处，广泛分布在热带、亚热带湿润区，温带湿润－半湿润区、半干旱－干旱区和青藏高原高寒区。据国际上的研究资料所知，世界上红层广泛分布在除南极之外的各大洲，发育了与中国丹霞相同或相似的地貌类型。因此，丹霞是一个具有全球意义的特殊自然地理现象和红层地貌类型。
丹霞地貌发育始于第三纪晚期的喜马拉雅造山运动。这次运动使部分红色地层发生倾斜和舒缓褶曲，并使红色盆地抬升，形成外流区。流水向盆地中部低洼处集中，沿岩层垂直节理进行侵蚀，形成两壁直立的深沟，称为巷谷。巷谷崖麓的崩积物在流水不能全部搬走时，形成坡度较缓的崩积锥。随着沟壁的崩塌后退，崩积锥不断向上增长,覆盖基岩面的范围也不断扩大,崩积锥下部基岩形成一个和崩积锥倾斜方向一致的缓坡。崖面的崩塌后退还使山顶面范围逐渐缩小，形成堡状残峰、石墙或石柱等地貌。进一步的侵蚀，残峰、石墙和石柱也将消失，形成缓坡丘陵。在红色砂砾岩层中有不少石灰岩砾石和碳酸钙胶结物，碳酸钙被水溶解后常形成一些溶沟、石芽和溶洞，或者形成薄层的钙华沉积，甚至发育有石钟乳。沿节理交汇处还发育漏斗。在砂岩中，因有交错层理所形成绣锦般的地形，称为锦石。河流深切的岩层，可形成顶部平齐、四壁陡峭的方山,或被切割成各种各样的奇峰,有直立的、堡垒状的、宝塔状的等。在岩层倾角较大的地区，则侵蚀形成起伏如龙的单斜山脊；多个单斜山脊相邻,称为单斜峰群。岩层沿垂直节理发生大面积崩塌,则形成高大、壮观的陡崖坡；陡崖坡沿某组主要节理的走向发育，形成高大的石墙；石墙的蚀穿形成石窗；石窗进一步扩大，变成石桥。各岩块之间常形成狭陡的巷谷，其岩壁因红色而名为“赤壁”，壁上常发育有沿层面的岩洞。
