多摩川が形成した河岸段丘の国分寺崖線(ハケという)を谷沢川が侵食したものである。不動の滝右手の露頭では，武蔵野台地の基盤を形成する地層を見ることができる。上から黒土層，立川ローム層，武蔵野ローム層，武蔵野礫層，東京層の順で見られる。 武蔵野ローム層の中にオレンジ色の東京軽石層(乾くと白っぽい)が認められる。

不動の滝は，武蔵野礫層と東京層との境から湧き出ています。