La Delegación Cuajimalpa de Morelos se localiza sobre la vertiente oriental de la estructura tectónicavolcánica llamada Sierra de las Cruces, que constituye el límite occidental de la Cuenca de México. La sierra se extiende en Dirección NNE, desde la sierra de Zempoala, al sur, hasta la sierra de La Bufa (Rehilete) en el norte, en proximidad con Acambay. El estratovolcán San Miguel es una de las estructuras geológicas más destacadas cuya vida se inició en el Plioceno tardío y continuó en el Cuaternario, con erupciones de cenizas azules de 170,000 años de edad (Mooser, 1975).

Se ha comprobado (Mooser et al., 1996) que la Sierra de las Cruces es atravesada por numerosas fallas con Dirección NNE a SSW, que originan el control tectónico de las barrancas en la Delegación. Al centro y sur de la demarcación predominan las montañas, concentrando la mayoría de los aparatos volcánicos como La Palma, de 3,810 msnm; San Miguel 3,800 msnm; El Cochinito 3,760 msnm y El Ángel de 3,330 msnm, entre otros. Estas estructuras dirigieron las emisiones de lava y flujos de piroclastos hacia el norte del territorio, rellenando las depresiones del relieve con sucesivas acumulaciones de lava.

Contiguo a los aparatos volcánicos, al norte del territorio, se aprecia el inicio del piedemonte en forma de rampa compuesto por cenizas y tobas que se originaron al momento de la erupción o por coladas de lava. Dada la composición petrográfica de estos materiales, la tectónica y el régimen de precipitaciones, en esta porción son más intensos los procesos erosivos denudativos.

Existen dos tipos de barrancas: el primer tipo se refiere a barrancas estables, en forma de “U”, anchas en el fondo y de laderas poco abruptas donde existe un equilibrio en los procesos erosivos. Este tipo se localiza al noreste de la Delegación, en Santa Fe, y en muchos casos, hay una fuerte alteración antrópica que originó la morfología actual.

El segundo tipo es de barrancas vigorosas, en forma de “V”, profundas, con pendientes abruptas y una alta energía del relieve, propiciando fenómenos de erosión hacia las cabeceras de los barrancos (cárcavas), derrumbes de materiales rocosos y deslizamientos de suelos. Las barrancas a lo largo de su recorrido en el territorio de la Delegación, desde su nacimiento hasta su desembocadura reciben varios nombres, como es el caso de una de las barrancas más grandes de la Delegación Cuajimalpa de Morelos; conocida como Arroyo de Santo Domingo, Agua Azul, Los Helechos y Hueyetlaco en sus diferentes trayectos, además de que confluyen numerosos afluentes, cada uno con su denominación.