A região do Parque Nacional Serra da Capivara, entre 440 e 360 milhões de anos, foi coberta pelo mar Siluriano-Devoniano, limitado ao sul pelo escudo cristalino do Pré-Cambriano.

Por volta de 225-210 milhões de anos, durante o Triássico, um movimento tectônico de grande porte que iniciou a abertura do Atlântico sul, fez levantar o fundo do mar, criando a serra, formada por rochas sedimentares, arenitos e conglomerados. As chuvas esculpiram o relevo.

A paisagem atual da região do Parque Nacional da Serra da Capivara é formada por planaltos ou chapadas, morros, serras, serrotes e planícies. Estas várias formas de relevo resultam das transformações que foram se produzindo, durante milhões de anos, nessas duas formações geológicas, muito antigas e formadas por diferentes tipos de rochas e minerais. Bacia Sedimentar Piauí-Maranhão e Depressão do Médio São Francisco são os nomes dessas duas formações geológicas.

Enquanto formação geológica o parque é um complexo com 04 serras : SERRA VERMELHA, SERRA BRANCA, SERRA DA CAPIVARA E SERRA TALHADA.

CURIOSIDADE: Em função da particularidade do layout da formação do arenito e conglomerado de seixos no mesmo complexo, e do intemperismo, a nova literatura geológica, batizou a formação do complexo da serra talhada de ( FACES CAPIVARA ).