Trải qua nhiều thay đổi lớn về địa tầng và địa mạo, địa hình khu vực này hết sức phức tạp. Phong Nha-Kẻ Bàng phô diễn các bằng chứng ấn tượng về lịch sử Trái Đất, giúp nghiên cứu lịch sử hiểu được lịch sử địa chất và địa hình của khu vực. Khu vực Phong Nha-Kẻ Bàng là một trong những mẫu hình riêng biệt và đẹp về sự kiến tạo carxtơ phức tạp ở Đông Nam Á. Được UNESCO công nhận là Di sản thiên nhiên thế giới theo tiêu chí địa chất, địa mạo năm 2003, và được UNESCO công nhận lần 2 là Di sản thiên nhiên thế giới với tiêu chí đa dạng sinh học, sinh thái vào ngày 3 tháng 7 năm 2015.