암괴나 지층에서 기둥 모양의 절리가 지표에 대해 수직으로 형성되어 있는 형태를 말한다. 용암이 분출되어 굳어진 화산암지역에서 많이 나타나는 현상이다. 주상절리의 형성 메커니즘은 다음과 같다.
뜨거운 용암의 평탄면이 동시에 냉각될 경우, 수축은 그 표면에서 여러 방향으로 등질적으로 일어난다. 이 상태는 역학적으로는 마치 수축이 같은 간격으로 배열된 중심점을 향하여 일어나는 것과 똑같은 현상이다. 이같이 같은 간격으로 배열된 중심점을 향하여 수축이 일어날 때 각 중심점 사이의 중앙부에서는 양쪽으로 직각 방향의 균열이 발생하며 그 균열은 상호교차되어 일반적으로 6각형의 패턴을 이루어 주상절리를 형성하게 된다. 이 같은 6각형의 주상절리는 특히 현무암이나 조면암이 두껍게 덮여 있는 지역에서 평면형태가 6각형인 형태의 주상절리가 수십 m의 높이로 발달해 있다.
주상절리의 노두 관찰이 쉬운 곳은 울릉도의 관음도(깍새섬), 제주도 송악산 남쪽 해안, 서귀포시 대포동 해안, 포항시 달전동(산), 경기도 연천군 한탄강 연안 등이다. 이들 지역에서는 절리면을 따라 암주들이 쉽게 풍화되어 제거되므로 급애를 이루며 특히 하안이나 해안에서는 이 급애면 상에 폭포가 발달하는 것이 보통이다. 제주도 서귀포의 정방폭포, 천제연 폭포, 천지연 폭포 등은 그 대표적인 예이다.
