Ниагарский водопад существует всего около 10000 лет - сравнительно небольшой период в геологической перспективе. Когда закончился последний ледниковый период, массивные ледники, отступая, оставили за собой Великие озера. Вследствие особенностей речной системы вода из озера Эри перетекает по 56-километровой реке Ниагара в лежащее на 100 м. ниже озеро Онтарио. Из озера Онтарио вытекает, в свою очередь, река Св. Лаврентия.

Выше водопада русло реки пролегает по твердому доломиту, под которым, однако, лежат более мягкие породы - сланец и песчаник. Первоначально река низвергалась с обрыва примерно в 11 км. к северу от современного местоположения водопада, но поскольку быстрое течение размывало более мягкие подстилающие породы, доломит обваливался. Шаг за шагом водопад отступал, оставляя за собой глубокое ущелье, и сегодня далеко отстоит от того места, где зародился 10000 лет назад. Водопад отступает примерно на 1 м. в год и находится сегодня на 305 м. выше по течению от того места, где французский исследователь Луи Эннепен увидел его в далеком 1678 году. Однако здесь Козий остров разделил реку пополам; кроме того, как минимум половина воды Ниагары отведена для производства электроэнергии - все это означает, что водопад в настоящее время гораздо стабильнее, чем был в прошлом.