Fjellkjeden har innviklet, skiftende geologi og landformer. Høyest rager Jotunheimen med harde, prekambriske overskjøvne dypbergarter, gjerne gabbro, som tilhører Jotundekket. Vestsiden av fjellene går bratt ned mot Nordsjøen og Norskehavet, mens de i nordøst heller slakt mot Sverige og Finland. Der botnbreer har virket, finnes de typisk alpine former, slik som i Jotunheimen og Lofoten. De bratte fjellsidene gjør landskapet vilt og vakkert. Høyfjellsvidder over 1000 meter over havet fra Setesdals-/Ryfylkeheiene og nordover til de indre deler av Sunnmøre er rester etter den før-tertiære paleiske overflaten.

De skandinaviske fjellene ble dannet i tertiær og kvartær tid, da landmassene hevet seg opptil et par tusen meter. Størst landhevning foregikk i vest langs norskekysten.