美瑛火砕流堆積物の上を流れてきた水が、火砕流堆積物のへりを滝となって流れ落ちています。
活火山である十勝岳のまわりには溶岩や火山噴出物などが地層になっており、山のまわりに降った雨水はこの地層の中を流れています(伏流水)。その伏流水も、傾斜がゆるやかになり、かたい岩石(美瑛火砕流堆積物)のところまでやってくると、やがて湧き水となって地表面を流れる川になります。美瑛火砕流堆積物は、およそ200万年前に十勝岳～美瑛岳の東側に存在した火山(十勝カルデラ)から噴出した火砕流堆積物です。マグマの熱と堆積物自体の重さで押し固められたため、かたい岩石(溶結凝灰岩)になっています。
美瑛火砕流堆積物は美瑛川によって削られ、いくつかの段差ができました。この段差の上を流れているのが「白金不動の滝」です。