Gaujas upes ceļu noteic unikālais dabas piemineklis – senleja, kuru ģeoloģiskie procesi veidojuši vispirms. Zem tās ir paslēpta vēl senāka un daudz dziļāka ieleja, kas kalpo kā virzienrādītājs upēm, gravām ar strautiem un avotiem, kā ap milzīgu magnētu te grupējas ģeoloģisko objektu kopas. Sārtie, zeltainie un pelēkie smilšakmens ieži ir tūkstošreiz vecāki par mūsu rakstīto vēsturi – tie veidojušies pirms 350-370 miljoniem gadu. Gaujas smilšakmens atsegumos redzamie slāņi ir dabas darinātas akmens grāmatas lapas, kurās ierakstīti miljoniem gadu veci notikumi, kuri vēsta par to, ka devona periodā Gaujas NP teritoriju klāja jūra. Ūdens straumes sanesa smilšainas, putekļainas un mālainas iežu daļiņas, kas nogulsnējās, sablīvējās un sacementējoties, veidoja tagad atsegumos redzamos smilšakmeņus un dolomītus jeb nogulumiežus.
Gaujas NP upju un vecupju krastos redzamie smilšakmens ieži veidojušies devona periodā. Gaujas pieteku krastos sastopami galvenokārt Gaujas svītas (D3gj) smilšakmeņi ar māla un aleirolīta starpkārtām, piemēram, Sietiņiezis, Zvārtes iezis, Ērgļu (Ērģeļu) klintis, Ķūķu klintis – valsts nozīmes aizsargājamie dabas pieminekļi.
Virs Gaujas svītas nogulumiem klājas augšdevona Amatas svītas (D3amt) smilšakmeņi, kas sastopami galvenokārt Gaujas kreisajā krastā un tās pieteku – Amatas, Raunas, Rauņa, Vējupītes krastu atsegumos, piemēram, Ainavu krauja – pie Kārļu zivjaudzētavas.
Gaujas NP ir vairāk nekā 60 valsts nozīmes aizsargājamie ģeoloģiskie un ģeomorfoloģiskie dabas pieminekļi – ieži, klintis, alas. Gaujas NP atrodas divas trešdaļas Latvijā zināmo alu. Gaujas un tās pieteku krastos, iežu atsegumos pie vecupēm vai attekām alas izveidojušās sufozijas procesu rezultātā. Visas sufozijas alas veidojušās plaisās, tām ir trīsstūrveida forma ar arkveidīgam, ovālām ieejām. Visievērojamākās: Gūtmaņala – lielākā ala Baltijā, Kalējala – garākā, Siguldas Velnala – viena no populārākajām, bet Lielā Ellīte – neparastākā, ar arkām, alu un avotu.

Ievietoja Meldra Langenfelde (19.11.2008.)