Een vallei is een landvorm die tussen twee heuvels of bergen ligt en langer is dan breed. Valleien zijn ofwel U-vormig of V-vormig en hun vorm en type wordt gekenmerkt door hun vorming.
Erosie door rivieren is het belangrijkste proces van valleivorming; andere processen, zoals de beweging van de aardkorst en gletsjers, spelen in sommige gevallen ook een belangrijke rol.
Sommige valleien hebben rivieren die er doorheen lopen en worden rivierdalen genoemd.
Vale is een bijzonder brede riviervallei.
Glaciale valleien worden gevormd door gletsjers en zijn meestal U-vormig.
Hangende valleien zijn hoger dan de hoofdvallei en creƫren vaak prachtige watervallen bij hun uitlaat.
Reuzendalen worden gevormd wanneer de aardkorst splijt of scheidt.
Holten zijn kleine valleien tussen heuvels of bergen.
Wanneer valleien onder zeeniveau zakken, worden ze verzonken valleien. Hun vorm maakt een goede haven.
Zeer smalle valleien met hoge zijwanden worden vaak kloven genoemd.
Valleien die diep en breed zijn, worden canyons genoemd.
Riftvalleien ontstaan wanneer de tektonische platen onder het aardoppervlak de korst uitzetten.
Er zijn drie hoofdtypen valleien: de V-vormige vallei, de vallei met vlakke vloer en de U-vormige vallei.
Deze valleien worden gevormd door rivieren; ze hebben een V-vormige dwarsdoorsnede en zeer steile wanden. Deze valleien zijn meestal te vinden in de buurt van de bron van een rivier vanwege de aanwezigheid van een steilere oever; ze kunnen echter ook stroomafwaarts worden gevormd. V-vormige valleien zijn gevormd door erosie. De rivier draagt stenen en rotsen in het water. De kracht van het water en het malen van rotsen en stenen hakten in de rivierbedding om een vallei uit te houwen. Na verloop van tijd wordt de vallei dieper en breder.
Een U-vormige vallei is de vorm die overblijft nadat een vallei is verdiept door een gletsjer. De oorspronkelijke V-vormige vallei, die zou zijn gemaakt door een rivier, wordt verbreed en verdiept nadat het ijs de zijkanten en bodem van de vallei heeft geƫrodeerd.
Het derde type vallei wordt een vallei met een vlakke vloer genoemd en is het meest voorkomende type ter wereld. Deze valleien worden, net als V-vormige valleien, gevormd door beekjes, maar ze zijn meestal ouder of meer ontwikkeld. Naarmate de helling van het kanaal van een beek glad wordt en de steile V- of U-vormige vallei begint af te vlakken, wordt de valleibodem breder. Na verloop van tijd blijft de stroom de bodem van de vallei eroderen en verder verbreden. Tijdens dit proces verandert de vorm van het dal van een V- of U-vormig dal in een met een brede vlakke dalbodem. Een voorbeeld van een vallei met een vlakke vloer is de vallei van de rivier de Nijl.