瀑布的形成，本质上是河流在纵向剖面上发生的“侵蚀速率突变”。这种突变通常由两个核心因素耦合作用所致：其一为岩性差异，即河流流经由软硬不同岩层构成的河床时，软岩层（如页岩、泥岩）被流水快速下蚀，而硬岩层（如石英岩、玄武岩）抗蚀性强，形成陡坎；其二为构造抬升或断层活动，地壳运动使河床形成落差，水流在此处产生强烈侵蚀。
从水动力学视角看，瀑布发育的关键在于“溯源侵蚀”与“跌水潭”的正反馈机制。水流从陡坎跌落时，携带巨大动能冲击瀑底，形成深潭，这一过程被称为“下切侵蚀”或“瀑布掏蚀”。深潭的形成进一步加剧了陡坎下方岩层的掏空，导致上部硬岩层因失去支撑而崩塌，从而使瀑布不断向河流上游方向后退，这一现象在尼亚加拉大瀑布的退缩速率（约每年1米）中得到典型验证。
高冠瀑布作为秦岭北麓的典型实例，其形成便完美契合了上述模型。该瀑布发育于白垩纪红色砂砾岩与花岗岩的接触带上。上游水流在相对软弱的砂砾岩区下切，抵达坚硬的侵入花岗岩体时，因岩性突变形成高达数十米的陡崖。此外，第四纪以来秦岭的间歇性抬升为瀑布持续演化提供了构造动力，使高冠瀑布至今仍保持着强劲的侵蚀活力，成为研究水-岩耦合作用的天然实验室。