La formation du rift est liée à un point chaud mantellique, appelé point chaud des Afars, qui provoque un bombement de la croûte terrestre et son amincissement. Cette activité tectonique génère des failles normales, des soulèvements de blocs crustaux, des volcans et des dépressions fermées. Le relief du rift est donc très contrasté : il alterne entre hautes chaînes montagneuses, plateaux élevés, vallées en fossé profondes et lacs en creux tectonique. 

Cette région se caractérise par une forte activité sismique et volcanique, illustrée par la présence de volcans comme le Kilimandjaro et le Nyiragongo, et de nombreux lacs allongés tels que le lac Tanganyika et le lac Malawi. Le climat varie du tropical humide au nord au semi-aride dans les zones centrales et méridionales, influençant la végétation et la biodiversité. L'activité humaine s'y est adaptée, avec des pratiques agropastorales, et elle joue un rôle majeur dans les écosystèmes locaux. 

La Vallée du Rift est aussi un berceau de l'humanité, riche en sites paléontologiques révélant les origines des hominidés. De nombreuses découvertes fossiles d'hominidés ont été faites dans la Vallée du rift, notamment à Koobi Fora (rive est du lac Turkana, Kenya) et à Hadar (Éthiopie), où a été découverte Lucy, un spécimen d'Australopithecus afarensis vieux de 3,2 millions d'années. Plus au Sud, les gorges d'Olduvai (Tanzanie) ont livré des restes d'Homo habilis et d'Homo ergaster. Non loin de là, le site de Laetoli a révélé des traces de pas fossilisées, datées de plus de 3,6 millions d'années.

Les principaux segments du Grand Rift.
On peut distinguer plusieurs portions. La partie septentrionale (Rift Proche-oriental) s'étend du Liban jusqu'au sud de la Mer Rouge. La partie méridionale (Rift est-africain), commence dans la région de l'Afar et se subdivise et deux branches : 1) la branche orientale traverse l'Éthiopie, le Kenya et la Tanzanie, avec des volcans imposants tels que le Kilimandjaro et le Mont Kenya, ainsi que par des lacs alcalins comme le lac Turkana, le lac Natron ou le lac Magadi; 2) et la branche occidentale (Rift Albertin), parallèle à la première, qui suit la frontière entre plusieurs pays dont l'Ouganda, le Rwanda, le Burundi et la République démocratique du Congo, et est ponctuée de lacs profonds, notamment le lac Tanganyika et le lac Kivu, formés dans des grabens profonds où les eaux s'accumulent.

La partie septentrionale (Rift Proche-oriental).
Le Grand Rift, dans sa portion qui s'étend du Liban jusqu'à la région de l'Afar, constitue un segment septentrional du vaste système de rift est-africain et proche-oriental. Cette structure géologique comporte une série de failles qui suivent un tracé complexe reliant le Levant à la Corne de l'Afrique. Elle débute au nord par la vallée de la Bekaa (Liban), et se poursuit par la Vallée du Jourdain, la mer Morte  et la vallée de l'Haarava (Israël, Palestine, Jordanie), qui occupent une profonde dépression tectonique bordée en partie de reliefs escarpés. Cette faille est connue sous le nom de faille transformante de la mer Morte, qui sépare la plaque arabique de la plaque africaine et se prolonge vers le sud à travers le golfe d'Aqaba, puis dans la mer Rouge.

La mer Rouge elle-même est un bras d'océan en formation, résultant de la divergence progressive entre les plaques africaine et arabique. Elle illustre un stade avancé d'ouverture continentale, avec un plancher océanique basaltique qui s'élargit lentement au rythme de l'expansion. Les bordures de cette mer sont ponctuées de structures volcaniques, de bassins d'effondrement et de systèmes hydrothermaux.

Au sud de la mer Rouge, la dépression de l'Afar (Erythrée, Ethiopie)  représente un point tectonique où se rejoignent trois systèmes de rift : celui de la mer Rouge, celui du golfe d'Aden et le Rift est-africain. Cette région, l'une des plus basses et des plus chaudes du globe, se caractérise par un amincissement extrême de la croûte continentale, la présence de volcans actifs. Les processus d'ouverture y sont très avancés et annoncent, à long terme, la formation d'un futur océan.

Les différents segments reliant le Liban à l'Afar présentent ainsi un enchaînement de structures géologiques illustrant différentes étapes de la rupture continentale. Au nord, la vallée du Jourdain et la mer Morte montrent un rift continental jeune avec des failles actives et une sismicité notable. Plus au sud, la mer Rouge témoigne d'un rift en cours de transition vers un océan, tandis que la région de l'Afar représente le stade ultime où la divergence des plaques tectoniques s'accompagne d'un volcanisme intense et d'une extension crustale maximale.

Sur le plan climatique et biologique, cette vaste zone traverse des milieux contrastés, allant des vallées fertiles du Levant aux environnements désertiques et volcaniques de l'Afar. Les populations humaines qui y vivent se sont adaptées à des conditions souvent extrêmes, tandis que les scientifiques y trouvent un terrain d'observation exceptionnel pour étudier les processus géodynamiques et l'évolution des paysages à l'échelle des temps géologiques.

Le Rift oriental.
La branche orientale de la Vallée du Rift, également appelée Rift est-africain oriental, constitue l'un des segments majeurs du système de rift est-africain, qui s'étend sur plusieurs milliers de kilomètres à travers l'Afrique de l'Est. Cette branche débute au nord par la dépression de l'Afar, située en Éthiopie, où elle se connecte, comme on l'a dit, au rift de la mer Rouge et au golfe d'Aden, formant un triple point tectonique. Elle traverse ensuite l'Éthiopie, le Kenya, le nord de la Tanzanie et se prolonge vers le sud en direction du Malawi et du Mozambique, où elle rejoint progressivement la branche occidentale.

Cette branche est caractérisée par un réseau de failles normales qui résultent de la divergence des plaques tectoniques africaine et somalienne. Cette dynamique provoque un amincissement de la lithosphère continentale et conduit localement à une activité volcanique intense. Le rift oriental est en effet jalonné de volcans actifs ou éteints, parmi lesquels l'Erta Ale déjà nommé, on note le Dallol en Éthiopie, l'Ol Doinyo Lengai en Tanzanie, ainsi que le mont Kenya et le Kilimandjaro. Les manifestations géothermiques, comme les sources chaudes acides et les fumerolles, y sont également fréquentes. On observe aussi des coulées de lave étendues.

Les paysages de cette branche sont variés et spectaculaires. Ils alternent entre hauts plateaux volcaniques, vastes plaines, lacs de rift et escarpements abrupts. Plusieurs grands lacs, tels que le lac Turkana au Kenya, le lac Natron en Tanzanie et le lac Manyara, occupent les dépressions formées par les failles. Ces lacs, souvent alcalins, constituent des écosystèmes particuliers abritant une biodiversité remarquable, notamment des colonies de flamants roses.

Sur le plan géologique, la branche orientale illustre un stade plus avancé d'ouverture continentale que la branche occidentale. Dans certaines zones, comme la dépression de l'Afar, la croûte continentale est extrêmement amincie et laisse place à des intrusions de magma basaltique, ce qui laisse présager une évolution future vers la formation d'un nouvel océan.

Au niveau humain, cette région abrite diverses populations qui ont su s'adapter à un environnement parfois aride et instable.

Le Rift occidental (Rift Albertin).
La branche occidentale de la Vallée du Rift, également appelée Rift Albertin, s'étend du nord de l'Ouganda jusqu'au nord du Malawi, en suivant une orientation générale nord-sud le long de la frontière entre l'Ouganda, le Rwanda, le Burundi et la République démocratique du Congo. Elle est formée par une série de grabens profonds encadrés par des escarpements abrupts, qui séparent des hauts plateaux d'Afrique centrale. Cette branche est associée à une intense activité tectonique et volcanique, bien que l'activité volcanique y soit moins répandue que dans la branche orientale, à l'exception notable des volcans des Virunga.

Le relief est caractérisé par des failles parallèles qui délimitent des fossés d'effondrement où se trouvent certains des lacs les plus profonds et les plus anciens du monde. Le lac Albert, situé au nord, est alimenté par le Nil Victoria et encadré par des montagnes qui culminent à plus de 2000 mètres. Plus au sud, le lac Édouard est relié au lac George par le canal de Kazinga, un corridor naturel qui traverse une savane riche en faune. Le massif des Rwenzori, entre l'Ouganda et la République démocratique du Congo, domine la région avec ses sommets enneigés dépassant 5000 mètres, comme le pic Margherita (Mont Stanley, 5109 m), et constitue une singularité géologique car il n'est pas d'origine volcanique mais résulte de soulèvements tectoniques.

Au coeur du Rift Albertin, le lac Kivu occupe un graben profond et se distingue par ses eaux chargées en gaz dissous, notamment du méthane, conséquence de l'activité volcanique sous-jacente. Plus au sud, le lac Tanganyika, deuxième plus profond au monde après le Baïkal, atteint près de 1470 mètres de profondeur. Sa longueur dépasse 670 kilomètres et il s'étend entre la République démocratique du Congo, la Tanzanie, le Burundi et la Zambie. Ses eaux claires et oxygénées en surface abritent une faune endémique exceptionnelle, notamment une grande diversité de cichlidés.

Les escarpements qui bordent cette branche atteignent par endroits plus de 1000 mètres de dénivelé, créant des paysages spectaculaires où se succèdent falaises, plateaux et vallées encaissées. Les sols volcaniques des régions avoisinantes favorisent l'agriculture, notamment dans les zones des Virunga, tandis que les forêts denses des pentes et des montagnes abritent une biodiversité remarquable, incluant des espèces emblématiques comme le gorille de montagne.

Le climat de la branche occidentale varie selon l'altitude : tropical humide dans les zones lacustres, il devient plus tempéré et même froid sur les sommets des Rwenzori. Cette combinaison de reliefs, de climats et d'eaux profondes crée un environnement unique où la géologie, l'hydrologie et la biodiversité interagissent étroitement.