元谋干热河谷地处金沙江南岸，谷内年均温约21℃，年均降水量约623.9mm，年蒸发量却高达3507mm，是典型的“热坝”地区。土桥是元谋干热河谷内典型的流水侵蚀地貌之一，主要由黏土、粉砂、细砂和中砂组成。元谋土桥一般发育于冲沟沟底，是由于沟底地下通道扩展导致局部塌陷，或陷穴扩展使陷穴间地变窄，其残存的保留原始沟底地形面的部分形成了天然桥的形态。土桥的洞高普遍大于洞宽，下图示意冲沟上游横剖面。

从海拔1000多米的阿尔金山北麓平原，到东昆仑山海拔6973米的木孜塔格主峰，高差约6000米。巨大的高差，形成了该地区气候等自然条件的垂直差异，从而出现了多种垂直自然景观带。下图为东昆仑山—阿尔金山一线垂直自然带谱示意图。