Il territorio del Parco si estende per 210.000 ettari su una porzione della Sierra Nevada, una catena montuosa lunga circa 450 km. La storia di Yosemite inizia 500 milioni di anni fa, quando un mare caldo e poco profondo occupava questa regione. Dopo una serie di sprofondamenti e di emersioni ed un’intensa erosione glaciale, le montagne hanno assunto l’attuale morfologia. La loro formazione è legata anche a quella del Gran Bacino e delle Montagne Rocciose, risultato del ribaltamento di rocce antiche avvenuto in seguito ad una grande frattura e a spinte tangenziali successive. Il paesaggio è caratterizzato oggi da imponenti montagne (le vette più alte si aggirano intorno ai 4000 metri), mentre le sue valli sono solcate dal corso di numerosi fiumi che compiono salti di notevole entità, dando origine a suggestive cascate. Alcuni “gioielli” del parco sono la Valle dello Yosemite con le sue spettacolari pareti di roccia e cascate, Mariposa Grove, dove si trovano centinaia di sequoie giganti e Glacier Point.