图一、天台山天然石梁桥
中国桥梁专家茅以升主编的《中国古桥技术史》一书，将天台山石梁桥的两幅照片放在第一页，称“早在远古时代，自然界便有不少天生的桥梁形式，如浙江天台山石梁，跨长六米，梁厚约三米，横跨飞瀑之上，梁上可通行人，是天台山风景之一”。原中国科学院院长卢嘉锡总编的《中国科学技术史》中的《桥梁卷》，由原武汉长江大桥总工、铁道部大桥局总工、中国桥梁专家唐寰澄先生编写，书中称“水成岩天生桥最著名乃浙江天台山石梁”桥。“天台山石桥介于梁拱之间，可称为石梁，因是一根天生的弯梁，亦可称为石拱，也祘是一跨拱矢极薄的扁拱”。人类从自然界天生的桥梁中得到启发，在与自然环境博斗的生存过程中，不断仿效自然，创造了各种形式的桥梁，以解决过水过河问题。天台山石梁桥是典型的简支形弯梁，是桥梁的原始形式，是人类建筑桥梁的启发和依据。
一、石梁飞瀑景观
明徐霞客《游天台山日记》中有：“余从梁上行，下瞰深潭，毛骨惧悚。”清诗人袁枚游石瀑布景观时，对石梁桥的写实是“知是天台古石桥，一龙独跨山之岙。高耸脊背横伸腰，其下嵌空走怒涛。”金溪与大兴坑溪，在石梁上游20多米处汇合，三折三瀑后穿梁而出，从40来米高的峭壁上直捣惠泽潭，色如白练，势如倾洪，声如振雷，水雾濛濛，这就是石梁飞瀑。奇的是瀑布从一天然石梁下突飞而出，山洪暴发，瀑布越梁飞射，如天河倒倾。对此，隋朝刘斌有：“石梁高鸟路，瀑水近天河。”唐赵湘有“白石峰犹在，横桥一径微。”宋陈知柔有“巨石横空岂偶然，万雷奔壑有飞泉。”明释云水有“举目未观方广寺，脱鞋先过石梁桥。”“惭愧此生难再倒，临行又过两三遭”。宋书画家米芾在石梁西端下面岩壁上的石刻是“第一奇观”。清康有为在梁侧有“石梁飞瀑”。当代著名学者朱畅中教授称石梁瀑布为“天下第一。”
观赏过天台山石梁瀑布的人，皆惊叹是鬼斧神工所为，“未经禹凿心，不失龙门意。”天生桥之成因，康有为认为此系长期风化所致。桥梁专家唐寰澄也以水成岩石天生桥论之。细观石梁和周围地形地貌，结合天台山大地的形成，天台山石梁桥系天然生成，绝非鬼斧神工或人力所为，实是岩浆岩侵入花岗岩山体在地质构造运动作用下形成的层和缝，经物理风化和水流冲蚀、结冰冻融的共同作用下，所形成的天下第一奇观。
二、水下升起的天台山
地球在自转，地壳上的板块在漂移、碰撞和对接，太平洋板块在挤抬亚州板块。约在1.4亿年的白垩纪前，扬子板块与华北地块因漂移而对接，从而形成了中华大地。又因太平洋板块与亚洲板块的漂移挤压，大地在上升，天台山也在上升，盆地中的岩石逐渐浮出水面，又在物理风化作用下慢慢塌落，一面升高，一面又塌落，侵入性的花岗岩才缓慢露出。天台山有多处传说中的古地名叫“吊船岩”，天台地图上标明的最高一处吊船岩，海拔标高617米。在天台紫凝山上有一海拔标高400米处的山坡上，有一长约200多米，厚10余米，宽50余米的大片泥结砂卵石堆积层(见图二、三)，
二、紫凝山海拔四百米高处的泥结砂卵石堆积层
图三、堆积层局部
位于紫宁公路12K+500前后的上下方，公路从中穿过。紫宁煤矿也挖出过鱼的化石。泥结砂卵石层，在远古时代应是天台盆地中的一条古溪流河道，煤矿中的鱼化石，说明在远古时代这一地方仍在水中。街头后岸村前铁甲龙山上的众多洞穴，系水浪冲蚀崩塌而形成。赤城山山体也系水浪拍击塌落而成。这些痕迹均说明了天台山大地是从水底升起来的。
三、裂缝与层面巧妙相交
由于地壳板块的漂移、对撞、挤抬，缓慢积聚的内部应力通过断裂释放出来。天台盆地是浙东中生代强烈地质运动形成的众多断陷盆地中较大的一个，断裂纵横交叉。石梁飞瀑位于慈圣东西向断裂带上(见图四)，
从图中的石梁瀑布处可见到多条断裂在此相交。巧的是，有一条断裂位于石梁下游梁面边上，是一横断溪流的垂直断裂，断裂分隔着两个不一样的花岗岩体。下游的节理极为发育，岩体破碎。而梁上游的岩体节理较少，整体性较好，但近断裂处岩体仍较破碎，包裹着整体性好的石梁。正因为有这横断溪流的垂直断裂，才有石梁下高40多米的悬崖峭壁。
现石梁瀑布所在的山体为花岗岩，系侵入的岩浆堆积形成的，由于分次堆积形成了层，才有层面。这一层面是新旧两次岩浆渗出的交接结合面，结合面处岩体夹着杂质，整体性差，强度低，形成两强层中夹着薄薄的弱层。这一弱层是以后水流可较易冲击突破的层面，这一层面就在石梁的梁底处。
这一垂直断裂和水平层面巧妙相交(见图五)，是石梁瀑布形成的天然基因。
四、石梁瀑布的形成
远古时代天台山随着地壳上升而上升，石梁瀑布处的山体也上升。石梁山体刚浮出水面时，水浪冲击和溪水冲蚀同时起作用。浮出水面后，雨水形成的溪流和物理风化同时起作用，应该说石梁瀑布的形成，有以下四大过程；
(一)石梁岩体在水面下
石梁岩体在水面下时，梁上及后面山体先经水浪冲击，一部份表层碎岩先被水浪带走。后被雨水形成的溪流冲蚀，留下大的碎岩被冲至断裂带下的水中，露出整体性较好的花岗岩山体，并逐渐形成梁后溪流上的多级小瀑布。由于岩质并非绝对均质，大兴坑溪和金溪双涧汇流后逐渐形成了梁后面锅底状岩盆水潭，再冲蚀梁上之岩体。
(二)石梁岩体刚出水面
地壳升高，石梁岩体浮出水面前后，先是梁后山体经水浪拍击，后是雨水形成的溪流冲蚀，包裹石梁的上面、后面、前面的三面部份破碎岩体被冲至断裂带下的水中，也使梁下游的惠泽潭逐渐形成。
(三)石梁岩体浮出水面后
随着地壳的不断升高，石梁处的大岩体升上水面后，在石梁下游断裂带处形成普通低落差瀑布。梁后经锅底状岩潭的溪水不断冲击梁内、梁上、梁外有裂隙的岩体，梁后面也形成小水潭。水流的动能是F=MV
2，M流量越大，溪床纵坡越大，流速V就更大，水流的动能也更大，对有裂隙的岩石冲击力更强大。同时梁体下有裂隙岩体的缝隙中不断渗漏水，在冬季结冰膨胀，造成冻融，使有裂隙岩体破碎松动，不断被水流冲走。梁后小水潭不断加深加大，梁前惠泽潭在普通形式瀑布的冲击下，也在不断加深加大。梁体下面有裂隙岩体受到水流的两面夹击，岩体厚度在不断减薄。
(四)石梁瀑布的形成
随着时间的推移，年复一年，水流、冻融不断重复作用。梁后锅底状岩潭也在加深加大，水流以更大的抛物线状飞射而出，更加大了冲击能量 ，梁下飞瀑的形成速度在加快，梁下有裂隙岩体越来越薄。水滴石穿，终于有一天，水流在梁体下有裂隙岩体中冲击出一个洞来。此时孔洞中有水流出，梁上仍有水流瀑布，孔洞仍在不断扩大，直到孔洞大小能容忍平常水流的渲泄，水开始改在梁下流，石梁瀑布景观初始形成。在水流冲击和物理风化的不断重复作用下，孔洞在加大，梁体在减少，惠泽潭在加深。特大洪水时，瀑布在梁上飞挂而出。终于形成了我们现在所看到的石梁飞瀑景观。
若仅有垂直断裂，就只有普通瀑布的存在，而无天然石梁桥。有了梁底的水平层节理，在水力长期冲蚀和物理风化作用下，才有天然石梁桥。若无地质断裂和水平节理层面的巧妙相交，就无石梁瀑布景观。
水小时水从梁下流，水大时水从梁上飞过。天然石梁仍不断受水流冲击和结冰冻融的侵蚀，梁体仍在不断变化，各个历史时期梁体形状都不会一样，梁体的断面积随着时间的推移在不断减少。
