天山神秘大峡谷地处天山山脉南麓、库车县城以北64公里的山区，位于217国道1025．8公里处北侧，海拔1600米，最高山峰2048米。大峡谷由红褐色的巨型山体群组成，当地人们称之为克孜利亚（维吾尔语意“红色的山崖”）。峡谷南北走向，末端稍向东弯曲，全长5000多米，经亿万年的风雨剥蚀、山洪冲刷而成，是我国罕见的自然风景奇观。
库车大峡谷为一维吾尔族的年轻牧羊人在1999年盛夏放牧时发现的，于2002年元月被评为国家2A级旅游名胜风景区，于2003年入选“中国十大最美峡谷”。大峡谷现已定名的景点达42处，距谷口1.4公里处，高约35米的崖壁上有一处唐代石窟，窟内南、北、西壁上有残存壁画和汉文字。距峡谷700米处另有一峡谷。联合国教科文组织先后两次对大峡谷进行考察。
库车大峡谷是中国罕见的旱地自然名胜风景区。由红褐色的巨大山体群组成，维吾尔语称“克孜利亚”（红色的山崖），实为亿万年风雨剥蚀、山洪冲刷而成，大峡谷近似呈南北弧形走向，开口处稍弯向东南，末端微向东北弯曲，由主谷和七条支谷组成，全长5000多米，谷端至谷口处自然落差200米以上，峡谷深一般150米到200米，谷底最宽53米，最窄处0.4米，呈典型的地缝式隘谷，仅容一人低头弯躯侧身通过。
大峡谷的岩层主要是沉积岩，后经天山山脉断裂和地壳运动作用，岩层发生了一系列波状弯曲，在峡谷侧壁上可以看到明显的褶曲和断裂线。从大峡谷的褶皱特征来看，大峡谷的褶皱都有两个以上的褶曲组台，褶皱形态在一定程度上反映了褶曲形成的力学背景和构造条件。根据大峡谷中的地貌形态，岩层可以分为直立褶曲、倾斜褶曲、倒转褶曲等，其中以倾斜褶曲最多见。
大峡谷的形成大约发生在距今两亿年左右，这个时期地壳发生过剧烈的变动，该地区的地壳反复上升或下降，表现出明显的沉积旋回和岩相变化。大峡谷内的岩相变化中，有些岩层厚实，有些岩层较薄，平面解理比较明显，这也充分反映了岩石形成过程中外界环境（主要是外力作用）对岩层形成的作用和表现。
据资料分析，大峡谷内沉积岩的形成主要是由于太阳辐射引起的气候、水文、生物等自然过程对地表岩石的作用。沉积岩的层理构造是搬运作用在沉积过程中一层一层沉积下来的，先沉积的物质在下面，后沉积的物质在上面。不同时期的沉积物的颗粒大小、成分、颜色等性质不同。大峡谷的沉积岩层中的组成物质主要有石英、白云母、黏土岩、砂石等。沉积岩的颜色主要取决于组成岩石的矿物颜色和混入杂质的颜色。大峡谷中岩石的颜色为褐红色，主要原因是这种岩石含有较多的铁矿质。
