優勝美地地區的地質是以花崗岩和更老的岩石殘留物為特點。大約一千萬年前，內華達山脈隆起而後偏斜形成西部相對平緩的山丘以及令人印象更深刻地東部山丘。這些隆起增加了溪流和河床的陡峭程度，產生了又深又窄的峽谷岩層。約一百萬年前，雪和冰積累而形成了將那些河谷往裡移動的較高的高山草甸上的冰川。早期冰川時期，優勝美地山谷的冰的厚度可達4,000英尺（1,200公尺）。大塊冰的下坡運動切割並雕刻了如今吸引如此之多的遊客到其風景優美的U形山谷觀光。
2014年被用來命名Apple電腦作業系統OS X Yosemite。