적벽은 물가에 접한 절벽의 퇴적암에 수평으로 잘 발달된 층리와 이를 조화롭게 덮고 있는 식생들로 인해 그 풍경이 중국 양자강 상류의 적벽과 비슷하다고 하여 붙여진 이름이다. 절벽면에는 사암, 이암, 응회암 등 다양한 퇴적암으로 구성된 얇은 층들이 반복적으로 쌓여 형성된 줄무늬(층리)가 아주 잘 드러나 있다. 이 지역은 중생대 백악기 후기에 형성된 능주분지의 일부이며 당시 능주분지에는 지금의 광주, 나주, 담양, 화순 일대에 걸쳐 발달된 호수가 있었다. 적벽을 구성하는 퇴적암에는 사층리, 연흔, 건열, 증발광물흔 등 다양한 증거들이 나타나며 이를 바탕으로 과거 백악기 때 이 지역이 건조 기후 하의 호수 주변부였음을 알 수 있다.