Entstehung des Rheinfalls
Die Geologie im Raum Neuhausen und Laufen einerseits sowie die glaziologischen und hydrologischen Prozesse während der Eiszeiten andererseits prägten die Entstehung des Rheinfalls:
Vor 200 000 Jahren

Als Folge einer globalen Abkühlung stiessen die Alpengletscher vor ca. 500 000 Jahren bis ins Mittelland vor, also auch bis ins Gebiet des heutigen Rheinfalls, und begannen die Landschaft massgeblich zu formen. Der Rhein schuf nördlich der grossen Gletscher von Schaffhausen in westlicher Richtung durch den Klettgau ein frühes Rheintal, in dem er bis zu Beginn der Risseiszeit (vor ca. 200 000 Jahren) floss. Anschliessend wurde dieses Tal wieder mit Schotter und Moränenmaterial aufgefüllt.

Vor 120 000 Jahren

Während der Risseiszeit vor ca. 120 000 Jahren wurde der Rhein bei Schaffhausen durch einen anderen Eisrand nach Süden abgelenkt und bildete die risszeitliche Rheinrinne. Das Flussbett des Rheins unterhalb des heutigen Rheinfalls ist mit dem westlichen Teil dieser Rinne identisch.

Seit 15 000 Jahren
Die Aufschüttung der Rheinrinne während der letzten Eiszeit, der Würmeiszeit, hatte zur Folge, dass der Rhein in weitem Bogen gegen Süden abgedrängt wurde. Am Ende dieser letzten Eiszeit floss der Rhein danach bei Schaffhausen in einem neuen Flussbett. Mit der Zeit näherte sich dieser neue Rheinlauf seinem alten, tiefer gelegenen, mit Schotter verfüllten Lauf. In dem Moment, als sich diese beiden Flussläufe berührten, konnte das Wasser des Rheins den alten Lauf von seiner Schotterfüllung befreien und floss danach wieder in der risszeitlichen Rinne weiter. Die Geländestufe, die zwischen den beiden Flussläufen lag – der heutige Rheinfall –, besteht aus wesentlich härterem Malmkalk und konnte somit nicht beseitigt werden. 



Heute
Es ist anzunehmen, dass der Rhein vor 15 000 Jahren den Schotter in der Rinne relativ schnell erodiert hat und über die gesamte Breite von 150 m beinahe senkrecht in den Kolk prallte. Durch die allmähliche rückschreitende Erosion im Malmkalk schuf der Rhein die heutige Form des Wasserfalls. In Zukunft wird der Rheinfall durch diese rückschreitende Erosion sehr langsam zu einem Katarakt übergehen.