Die Wahner Heide besteht zum großen Teil aus Flugsanden der letzten Eiszeit. Sie liegt auf der rechtsrheinischen Bergischen Heideterrasse, der Mittelterrasse des Rheins. Die Terrassen entstanden vor wenigen Millionen Jahren im Zeitalter des Quartärs im Wechsel zwischen Warm- und Eiszeiten durch wiederkehrende Überflutungen und Einschnitte des Rheins in eine sich leicht hebende Landfläche. Der in der Ebene mäandrierende Rheinstrom lagerte Kies und Sand ab. Im Umfeld der Eiszeit hatte der Westwind in der baumlosen trockenen Flussbettlandschaft ein leichtes Spiel. Sande wurden aufgeweht und mächtige Dünen bildeten sich entlang der rechten Rheinterrassen.