지표로 분출한 용암이 식을 때 수축작용에 의해 수직의 돌기둥 모양으로 갈라진 절리(節理)로 주상절리는 현무암에 잘 발달하지만, 조면암과 안산암에서도 발달한다. 주상절리가 발달한 곳은 풍화와 침식을 받으면 수직 절벽이 잘 발달하며 하천이나 해안에서 주상절리가 형성될 경우 폭포가 만들어지기도 한다.
용암이 식을 때는 수축하면서 갈라지게 되는데 이때 용암 표면에는 수축 중심점들이 생기고 이러한 점들이 고르게 분포하는 경우 용암은 6각형의 무수한 돌기둥으로 갈라지게 된다. 마치 여름철에 가뭄이 들면 논바닥이 거북등처럼 갈라지는 현상과 같다. 그러나 반드시 돌기둥 단면이 6각형은 아니며 4각형, 5각형 등 다양하다.
천연기념물로 지정된 대표적인 곳으로는 제주 중문 · 대포해안의 주상절리대(천연기념물, 2005년 지정), 광주 무등산 주상절리대(천연기념물, 2005년 지정), 경상북도 포항의 달전리 주상절리(천연기념물, 2000년 지정)가 있다. 울산광역시 북구 산하동 해안의 강동화암 주상절리는 시지정기념물(울산광역시 기념물, 2003년 지정)이다. 기념물로 지정된 주상절리는 그 자체만으로도 뛰어난 관광자원으로서 가치를 지니고 있어 관광객들이 많이 찾는다.
제주 대포 해안 주상절리대는 푸른 바닷물과 어우러져 절경을 이루어 가장 많은 관광객들이 찾는 제주의 명소이다. 특히 2010년에는 우리나라에서 처음으로 세계지질공원으로 지정된 제주도 화산지형 중 하나에 포함되어 더 유명해졌다. 주상절리 자체보다 주상절리가 발달해 있기 때문에 유명한 관광지가 된 곳도 많다. 제주도의 정방폭포, 천제연폭포, 강원도 철원의 직탕폭포, 경기도 연천의 재인폭포, 포천의 비둘기낭폭포, 울릉도 남양동의 국수바위 등이 대표적인 예이다.
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