据地质学家介绍，衢江节理石柱发育于晚侏罗世至早白垩世，约一亿三千七百万年前。当时，我国东部为一广阔的陆地，有含煤的陆相沉积，且有火山喷发和岩浆活动。在地壳运动剧烈、火山活跃时，一股股岩石熔流从裂隙的地壳涌出，随着灼热的熔岩逐渐冷却、收缩、结晶，当各种条件具备时，岩浆的结晶体便会爆裂成规则的柱状石。大量的石柱排列、捆扎、堆叠在一起，形成壮观的石柱世界。在这些石柱之间，仅有极细小的缝隙将其一一分开，地质学把这些裂缝称为“节理”。

衢江节理石柱，大多呈现为直立状，小部分为倾斜状，也有一些是平卧的；石柱形体通常呈六边形，也有五边、八边等多边形的；颜色大多为赭红，也有青黛的；柱体直径一般为35厘米至80厘米，已发现的最大柱体直径达140厘米；柱体高度不等，从几十厘米到数十米均有。地质专家根据面积推算，在湖南镇至乌溪江水库大坝一带发育有大约5000万根节理石柱。这些火山岩原生柱状节理数量之多、分布之密集、保存之完好、规模之大，实属罕见。它的发现，顿使英国的“巨人足迹”失色，具有很高的科学研究和旅游观光价值。