花東縱谷斷層是歐亞大陸與菲律賓板塊的交界（圖1-26），菲律賓海板塊朝向西北方向逐漸與歐亞大陸接近，因此海岸山脈每年約以3-4公分速度接近中央山脈。因此在兩板塊的縫合帶造成劇烈擠壓，形成寬約數公里的剪切帶（斷層帶），也就是出露在縱谷東側的利吉混同層。兩板塊擠壓之下，造成歐亞大陸隱沒到菲律賓板塊的下方，至今，這碰撞帶是台灣發生地震最頻繁的地區。兩個板塊互相推擠過程也造成縱谷兩側地塊的隆起，以致縱谷形成許多的河階地形（圖1-27）。從縱谷地形來看，南北的地形有很大的差異，北段縱谷（光復以北）沒有河階地形，以南逐漸呈現許多的河階，而且同一河流的沿岸有數個不同高度的河階，顯示縱谷的南段受到地殼擠壓作用較為劇烈。