Registrado como maior astroblema da América do Sul, o Domo de Araguainha é uma cratera com 40 km de diâmetro, formada no limite dos períodos Permiano-Triássico, há cerca de 250 milhões de anos. A estrutura geológica foi criada pela colisão de um asteroide contra a região, então uma plataforma marinha rasa. O asteroide tinha pouco mais de 1,7 km de diâmetro e atingiu a Terra a uma velocidade de 15 a 18 km/s.
Objeto da tese de mestrado de Álvaro Penteado Crósta, do Instituto de Geociências da Universidade de Campinas (UNICAMP), o centro do domo tem 60% de sua área localizada entre as cidades de Araguainha, Ponte Branca e Alto Araguaia, no Mato Grosso (MT) e o restante em Doverlândia, Mineiros e Santa Rita do Araguaia, em Goiás (GO). Segundo o geólogo, as rochas afetadas pelo impacto incluem desde o embasamento cristalino (granito), exposto no centro do núcleo soerguido do astroblema, até unidades sedimentares paleozóicas da Bacia do Paraná (formações Furnas, Ponta Grossa, Aquidauana e Estrada Nova), dispostas de forma anelar ao redor do núcleo da estrutura.
As feições de metamorfismo de impacto reconhecidas em Araguainha contêm a presença de shatter cones em arenitos da Formação Furnas, diversos tipos de brechas de impacto como os suevitos, feições planares em grãos de quartzo, feldspato e mica, tanto no embasamento granítico quanto nas brechas, feições de intensa deformação e bombas de impacto compostas por hematita.
Reza uma lenda contada pelos moradores de Araguainha que, assim como Pedra Branca, ocupa o centro da cratera, Adolf Hitler teria enviado aliados para a região antes da Segunda Guerra Mundial, para que buscassem forças para o próximo embate, já que a região concentraria supostas energias cósmicas. Na verdade, os visitantes eram estudiosos alemães que foram ao local na década de 1970, logo após a descoberta da cratera.
Já outra história ouvida por turistas é verdadeira. Estrangeiros coletaram rochas da região para vender em outros países. Em 2006, um pesquisador identificou na Internet amostras retiradas do astroblema expostas e comercializadas em galerias de artes de Paris, na França. Apesar da abertura de investigação pelo Ministério Público Federal (MPF) de Mato Grosso não foi possível recuperar os exemplares, já que não havia, à época, uma legislação determinando a preservação da região e proibindo a retirada de amostras de seus recursos naturais. O inquérito foi então arquivado.
Desde 2021, o Domo de Araguainha figura entre os 100 principais sítios geológicos mundiais e um dos três brasileiros na lista do IUGS Geological Heritage Sites, promovida pela International Union of Geological Sciences (IUGS), organização ligada à Unesco (Organização das Nações Unidas para a Educação, Ciência e Cultura).