D’après Horace-Bénédict de Saussure (1779), ce vallon serait d’origine fluviatile, puisqu’il estime que "la gorge de Monetier" paraît avoir été formée par un courant (...), qui descendait des Alpes par la vallée de l’Arve".
Quelques années plus tard, Guillaume-André Deluc lie l’origine du vallon à une cassure (faille).
En 1843, Alphonse Favre attribue " l’origine de ce vallon à une rupture plus ou moins grande ; (...) peut-être n’était-ce qu’une fente déterminée par l’exhaussement de la montagne, qui a été considérablement agrandie par les agents atmosphériques et surtout par les anciens glaciers". Cette hypothèse, bien que rejoignant celle de G.-A. Deluc, implique l’action des glaciers.
D’après Quentin Deville (1991), dernier auteur à s’être préoccupé de cette question, il semblerait, que lors de la formation du Grand et du Petit Salève, il y a plusieurs dizaines de millions d’années, une série de fractures de faible importance (diaclases) aient affecté la zone de ce célèbre vallon, la rendant ainsi beaucoup plus sensible aux agents atmosphériques : se développe alors une zone déprimée qu’emprunteront et que sculpteront les glaciers de l’époque Quaternaire. Leur présence est attestée par les blocs erratiques et un cordon morainique. Quant à savoir si l’Arve a coulé dans le vallon de Monnetier avant la phase paroxysmale de la surrection du Salève, il y a quelques millions d’années, la question reste ouverte !
Quoiqu’il en soit, ce magnifique vallon déjà habité peut-être par les Cro-Magnons et certainement par les Allobroges, bénéficie d’un climat privilégié qu’ont apprécié maints hommes célèbres : écrivains, peintres, musiciens, scientifiques, etc.
Textes : Jean Charollais (Université de Genève) et Danielle Decrouez (Muséum de Genève)