Γεωλογικά γεγονότα πριν από περισσότερους από 200 εκατομμύρια χρόνια δημιούργησαν τις χρωματιστές βραχοειδείς διαμορφώσεις της Painted Desert. Αρχαίοι ποταμοί που ξηράνθηκαν, ηφαιστειακή δραστηριότητα και μέταλλα στο έδαφος δημιούργησαν στρώματα ερυθρών, πορτοκαλίων, μπλε και λευκών χρωμάτων.
Βρίσκεται στην Αριζόνα, μήκους 160 μίλια και πλάτους 10-30 μίλια. Ξεκινάει από το Κάμερον, κοντά στο Grand Canyon, και εκτείνεται πέρα από το Εθνικό Πάρκο Πετρωμένου Δάσους (Petrified Forest National Park) στη νοτιοδυτική άκρη της πολιτείας.
Τα Hopi Mesas, με τις ερυθρές, πορτοκαλί και καφέ ζώνες, βρίσκονται στο βόρειο μέρος. Ένα mesa είναι βουνό με επίπεδη κορυφή (σαν τραπέζι). Οι buttes μοιάζουν αλλά έχουν στενότερη βάση. Περιέχουν κυρίως αμμώδη πετρώματα (sandstone) και πηλός (adobe). Οι στρωματώσεις δείχνουν αρχαίες διακυμάνσεις νερού: η αργή κάθιση άψαμων επέτρεψε σε σίδηρο και αλουμίνιο να οξευθούν, δημιουργώντας τις ροζ και πορτοκαλί ζώνες.
Βρίσκονται στο Πετρωμένο Εθνικό Δάσος (Petrified National Forest) στο νότιο μέρος. Η περιοχή αποτελείται κυρίως από sandstone, πηλώδες πετρώματα (mudstone) και σχίστους (shale) της Τριαδικής περιόδου. Τα χρώματα αντικατοπτρίζουν ταχύτερη εξάτμιση 200 εκατ. χρόνια πριν. Οι πλημμύρες και η υψηλή υγρότητα αφαίρεσαν οξυγόνο, αφήνοντας βράχους σε μπλε, γκρι και λευκό.
Πέρα από badlands, mesas και buttes, το Πετρωμένο Δάσος στην νότια άκρη παρουσιάζει πετρωμένο ξύλο από αρχαίο δάσος κωνοφόρων. Η ηφαιστειακή δραστηριότητα έριξε τα δέντρα γρήγορα και τα καλύψεις με σβόλια, επιβραδύνοντας την αποσύνθεση και καλύπτόντάς τα με κρυστάλλους κουάρτζ. Ίχνη μαγγανίου και σιδήρου δημιουργούν πράσινα και κόκκινα χρώματα.
Το μεγαλύτερο μέρος της Painted Desert αποτελείται από sandstone ή mudstone. Τα μετάλλα στο έδαφος, καθώς μετατρέπεται σε βράχο, δημιουργούν άπειρα χρώματα. Το ξανθόκοκκινο (rusty red) προέρχεται από οξευμένο σίδηρο. Το πράσινο από λευκό χαλκό.
