堅硬的巖層是有彈性的。當它受到地殼運動的強烈擠壓和張力的扭曲時，它會在巖層中慢慢聚集內力，就像我們拉彈弓壹樣。隨著年齡的增長，這個力越來越大，最後超過了巖層本身的強度，使得巖層彎曲甚至斷裂。地質學上把這種巖層由於水平力的壓縮而在波浪中彎曲但又不失連續性和完整性的現象稱為褶皺。
褶皺有多種形式，最基本的是向斜和背斜。
向斜褶皺是指巖層“大波紋”中向下彎曲的部分。向斜中部的地層相對較新，兩側逐漸變老。背斜褶皺是指巖層“大波紋”中間的隆起。背斜中部地層較老，兩側越來越新。壹般來說，背斜形成峰，向斜形成谷。但有時往往相反。因為褶皺形成後，如果地殼再次經歷強烈的動蕩，這些褶皺就會被擠壓甚至再次倒轉，或者向斜被擡升，背斜被降低，這樣就會出現非常復雜的地質情況。所有向斜成山、背斜成谷的現象都稱為“地形反轉”或“負地形”世界上許多著名的山脈都是地殼的褶皺運動形成的。從歐洲的阿爾卑斯山到亞洲的喜馬拉雅山，是世界上最長的東西向褶皺帶，包括高加索山脈和興都庫什山脈。
褶皺構造通常與大型油田有關。有時候，壹個大的背斜可以形成壹個穹頂狀的結構，就像把地殼從壹個圓形的倉庫裏擠出來壹樣，它的內部就成了壹個很好的儲油罐。世界上許多石油開采者都在這個“油罐”裏采油，中國的大慶油田就是其中之壹。