El Valle de Aburrá ocupa un valle intramontano profundo y relativamente estrecho que corta un sistema de superficies de erosión o altiplanos de edad Terciario Medio, ubicados a alturas sobre el nivel del mar que oscilan entre 2,200 y 3,200 metros, los cuales conforman el rasgo morfológico más sobresaliente del norte de la Cordillera Central colombiana.

De manera general, el valle tiene un ancho máximo de 10 km y una profundidad de 1,000 a 1,200 metros, según el altiplano que se utilice para la medición. Asimismo, este valle y el conjunto de altiplanos son los rasgos geomorfológicos más sobresalientes de la Cordillera Central. De acuerdo con Arias (1995), el valle de Aburrá es entonces un relieve de segundo orden, posterior a los altiplanos a los cuales corta. La historia geomorfológica más antigua de este sector de la cordillera la conforman el conjunto de altiplanos formados en sucesivos pulsos del levantamiento orogénico durante el Terciario.

De acuerdo con el sistema cartográfico propuesto por Flórez (2003), el Valle de Aburrá corresponde a un "cañón" entre el sistema de altiplanos o superficies de erosión. La jurisdicción administrativa del Valle de Aburrá está comprendida en tres grandes unidades de relieve: Superficies de erosión o altiplanos, escarpes regionales y cañones, que han ido apareciendo por eventos tectónicos y erosivos.

Medellín se caracteriza por tener relieves abruptos principalmente en los límites del valle, compuestos tanto de erosión como depósitos depósitos de vertientes; por otro lado, la zona central del valle, consta de un relieve muy suavizado característicos de depósitos aluviales del rio Medellín.