Een vallei is een soort stortvorm. Een vallei is een lager gelegen deel van het land, tussen twee hogere delen, dat kan bestaan uit heuvels of bergen. Valleien beginnen vaak als een neerwaartse plooi tussen twee opwaartse plooien in het aardoppervlak, en soms als een kloofdal. Een vallei wordt dieper gemaakt door een stroom water of een rivier die van het hoge land naar het lagere land stroomt, en in een meer of zee terechtkomt. Sommige valleien worden gemaakt door gletsjers die langzaam bewegende rivieren van ijs zijn. Wanneer water of ijs een vallei dieper of breder maakt, wordt dit erosie genoemd. De wind kan de valleien ook groter maken door erosie.

Een vallei heeft een "hoofd" waar het begint in de bergen of op de heuvels, "kanten" waar het aan weerszijden opstijgt, een "vloer" waar het dal het meest vlak is. Sommige valleien hebben een "ingang" waar de opening van de vallei te zien is tussen twee heuvels of bergen of kliffen. Een plaats waar een vallei erg smal is en hoge muren heeft wordt soms een "kloof" genoemd. (Dit woord "kloof" wordt soms gebruikt om de "keel" van een menselijk lichaam aan te duiden).

Veel van de mensen in de wereld leven in valleien omdat er vaak een rivier of beekje in een vallei is voor zoet water, en er is vaak goede grond in een vallei om gewassen te verbouwen.