A Cordilheira dos Apalaches e o Grande Vale dos Apalaches são formações geológicas criadas entre 300 e 400 milhões de anos atrás. Em colisões múltiplas, as placas tectônicas contendo a América do Norte e a África se juntaram na formação do supercontinente Pangeia . Essas colisões criaram várias cristas nas bordas desses continentes, formando as Montanhas Apalaches.
Delimitado pelo íngreme Blue Ridge no leste e pelo Appalachian Ridge rico em carvão no oeste, o Grande Vale dos Apalaches é uma série de vales formados a partir dos mesmos eventos de construção de cumes que criaram os Montes Apalaches. Inclui áreas como Shenandoah Valley, Cumberland Gap e Hudson River Valley. Esses vales, fáceis de atravessar por humanos e animais, têm sido usados como rotas de viagem e caça desde os tempos pré-históricos.
Cerca de 470 milhões de anos atrás, o evento de construção de cristas Taconic deu início à série de construção de montanhas dos Apalaches quando o pequeno continente Báltica colidiu com a América do Norte. Isso foi seguido pelo evento Acadian há 380 milhões de anos e, finalmente, pelo evento Alleghanian, ambos envolvendo o proto-continente africano.
Geologicamente, essas áreas são muito distintas. Os Apalaches do norte e o lado africano dos Apalaches são conhecidos como Apalaches Cristalinos devido à grande quantidade de rochas ígneas e metamórficas cristalinas encontradas nessas regiões, resquícios dos antigos continentes que os formaram. O lado oeste dos Apalaches é composto de rochas sedimentares ricas em carvão e combustíveis fósseis formadas quando aquela região era um antigo oceano raso.