서귀포 일대는 지하의 불투수층인 응회암층이 제주도의 다른 지역에 비해 높게 위치하기 때문에 지표수가 흐르는 하천이 상대적으로 잘 발달한다. 또한 단층작용이 활발하였고 주상절리가 발달하여 이 일대에는 많은 폭포가 형성되어 있는데 정방폭포를 비롯하여 천지연, 천제연 등이 대표적이다.
정방폭포는 한라산 남록에서 발원하여 서귀포시의 동쪽을 관통하는 동홍천의 하류에 위치한다. 하천이 바다와 만나는 하구가 단층작용으로 형성된 해안절벽이기 때문에 바다로 직접 하천의 물이 떨어지는 특이한 형태의 폭포가 되었다. 천지연폭포나 천제연폭포에 비하면 발달이 뚜렷하지는 않지만 주상절리를 관찰할 수 있다.
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