철원 평강 용암대지는 신생대 제4기 동안 수차례에 걸친 현무암질 용암류의 분출로 형성되었다. 초기에는 추가령(楸哥嶺) 구조곡의 연약대를 따라 열하분출(裂罅噴出)이 주를 이루었으며, 후기에는 일부 지역에서 중심 분출이 발생하여 평강의 오리산[452m]과 검불랑 북동쪽 약 5㎞ 지점의 봉우리[680m] 부근에 소규모 화산체가 형성되었다.
철원 평강 용암대지의 지질구조를 살펴보면, 중생대 화강암과 신생대 현무암이 추가령 구조곡의 방향과 유사하게 분포한다. 이들 암석의 기반암은 경기변성암복합체이며, 그 사이로 추가령 구조곡이 지난다. 용암대지 형성 이전의 철원 평강 지역에는 화강암의 관입과 차별침식 등으로 인해 비교적 넓은 하곡이 형성되었을 것으로 추정된다.
제4기 현무암 용암은 임진강의 지류인 한탄강 하류를 따라 남하하며 기존 하곡을 메웠고, 철원과 전곡을 거쳐 임진강 본류를 따라 파주 율곡리까지 도달했다. 추가령에서 율곡리에 이르는 전체 거리 약 120㎞ 중 하곡이 넓은 구간에는 넓은 용암대지가 형성되었다. 용암대지의 표고는 평강 지역에서 약 330m, 철원에서 약 220m, 전곡에서 약 60m이며, 용암층의 두께는 10~20m에 이른다.