Schon vor den Eiszeiten hatte der Rhein ein tiefes Tal in die Jurakalke eingeschnitten. Während der Eiszeiten wurde dieses alte Tal unter Moränen und Schmelzwasserablagerungen begraben. Der Rhein hat nach den Eiszeiten sein altes Bett nicht wiedergefunden, sondern sich im Aufschüttungsniveau verlagert. Beim Einschneiden in die Schotterfüllungen traf er bei Schaffhausen auf eine verborgene Kalkschwelle. Auf dem harten Untergrund wurde die Tiefenerosion gestoppt bzw. verzögert, so entstand der Rheinfall.

Die verminderte Tiefenerosion ist durch zwei Tatsachen erklärbar: