十数万年前に乗鞍岳烏帽子火山体が山体崩壊し、その跡へ四ッ岳火山体が溶岩を北に向けて流し出しました。溶岩流の先端は平湯温泉スキー場近くまで及んだようです。 四ッ岳周辺の降水を集め溶岩層から流下する滝が平湯大滝です。溶岩流の断面は明瞭なU字形を見せています。溶岩の下には山体崩壊に伴う土砂が見えています。 滝の下流の北側斜面には、海洋域の堆積物が構造的に付加された美濃帯が顔を出しています。