Núi Appalachian và Thung lũng Appalachian Lớn là những thành tạo địa chất được tạo ra từ 300 đến 400 triệu năm trước. Trong nhiều vụ va chạm, các mảng kiến tạo bao gồm Bắc Mỹ và Châu Phi đã kết hợp lại với nhau trong quá trình hình thành siêu lục địa Pangea . Những vụ va chạm này đã tạo ra nhiều rặng núi ở rìa của các lục địa này, tạo thành Dãy núi Appalachian.
Được bao quanh bởi Blue Ridge dốc ở phía đông và Appalachian Ridge giàu than ở phía tây, Thung lũng Appalachian Lớn là một loạt các thung lũng được hình thành từ cùng các sự kiện xây dựng sườn núi đã tạo ra Dãy núi Appalachian. Nó bao gồm các khu vực như Thung lũng Shenandoah, Cumberland Gap và Thung lũng sông Hudson. Những thung lũng này, nơi dễ dàng cho con người và động vật đi qua, đã được sử dụng làm đường đi lại và săn bắn từ thời tiền sử.
Khoảng 470 triệu năm trước, sự kiện xây dựng sườn núi Taconic đã bắt đầu chuỗi hoạt động xây dựng núi Appalachian khi lục địa nhỏ Baltica va chạm với Bắc Mỹ. Tiếp theo là sự kiện Acadian cách đây 380 triệu năm và cuối cùng là sự kiện Alleghanian, cả hai đều liên quan đến lục địa gốc Phi.
Về mặt địa chất, những khu vực này rất khác biệt. Phía bắc Appalachians và phía châu Phi của Appalachians được gọi là Appalachians tinh thể do số lượng lớn đá lửa kết tinh và đá biến chất được tìm thấy ở những khu vực này, tàn tích của các lục địa cổ đã hình thành chúng. Phía tây của Appalachians bao gồm đá trầm tích giàu than đá và nhiên liệu hóa thạch được hình thành khi vùng đó là một đại dương nông cổ đại.
