גשם שיורד על ההרים זורם במורד אל העמק ומביא איתו קרקע עשירה. כך, לאורך אלפי שנים, מצטברת בעמק אדמה טובה לגידולים. בעמקים קל גם לעבד שדות, לסלול דרכים ולבנות יישובים, ולכן הם משכו אליהם אנשים מאז ומעולם. יש עמקים שנוצרו מנהר שחתר בסלע, ויש שנוצרו מתנועה של לוחות בקרום כדור הארץ, כמו עמק הירדן שבשבר הסורי־אפריקאי.
עמק יזרעאל הוא העמק הגדול בצפון ישראל, וצורתו דומה למשולש. מצפון לו הרי הגליל התחתון, ממזרח הר הגלבוע, ומדרום־מערב הכרמל והרי השומרון. נחל הקישון מנקז את מימיו אל מפרץ חיפה. לפני כמאה שנים היו בחלקים ממנו ביצות שהפיצו מלריה, והמתיישבים ייבשו אותן והפכו אותן לשדות. היום מכנים אותו לעיתים קרובות פשוט ״העמק״. בישראל יש עוד עמקים חשובים: עמק חרוד, עמק בית שאן, עמק החולה ועמק הירדן.
טעות נפוצה היא לחשוב שעמק הוא תמיד צר ועמוק, כמו קניון. יש עמקים רחבים מאוד ושטוחים, שאפשר לנסוע בהם דקות ארוכות בין שדות. ועוד לקח מהעמקים: בעמק החולה ייבשו בשנות ה־50 את האגם והביצות, ועם השנים הבינו שזה גרם גם נזק לטבע, ולכן הציפו מחדש חלק מהעמק — כך נוצר אגמון החולה.