Uluru comenzó a formarse hace más de 550 millones de años cuando la arena, erosionándose de las cordilleras de Peterman, se convirtió en gruesos depósitos. Unos 50 millones de años más tarde, estos depósitos se comprimieron en arenisca por el peso de un mar que finalmente desapareció. En otros 100 millones de años, los eventos geológicos hicieron que la piedra arenisca se inclinara casi 90 grados, lo que resultó en Uluru.
Debido a la forma en que se formó, la estructura visible de Uluru es realmente solo la punta de una enorme losa de arenisca. Se teoriza que toda la formación continúa durante 3 a 4 millas bajo la superficie de la tierra. Las capas de arenisca parecen correr casi verticales debido a la elevación que desplazó la roca. A lo largo de los millones de años desde su formación, la roca se ha erosionado continuamente, formando crestas y costillas.
