黃河第一灣乾坤灣是由於地殼運動,使部分河岸地帶出現了很多不同方向裂隙,原本平直流過的河水,直接侵入這些裂隙,河水在侵入的裂隙中不斷側向侵蝕,形成了明顯的凹岸巖壁,經過長時間的流水侵蝕,凹岸越來越凹,河對岸的凸岸不斷堆積,越來越凸,最終形成了近於環形的弧形彎曲。
河岸裂隙地帶植物根系生長,冬季裂隙中的水結冰膨脹,都會促進裂隙快速發育,從而加快乾坤灣的形成。