Tatry są górami młodymi gdyż wypiętrzyły się dopiero w trzeciorzędzie ok.15 mln lat temu. Ruchy górotwórcze trwały tu od górnej kredy po młodszy trzeciorzęd.
Tatry mają budowę geologiczną typową dla gór fałdowania alpejskiego. Są zbudowane ze skał krystalicznych (granitoidów) i osadowych. Z granitów powstałych z zastygniętej magmy zbudowane jest główne wypiętrzenie Tatr Wysokich. Z granitów i skał metamorficznych: gnejsów i łupków krystalicznych - Tatry Zachodnie. Cały ten wał zwany jest trzonem krystalicznym.                                                                                         Skały osadowe (wapienie, margle, dolomity, łupki ilaste, piaskowce), powstałe z osadów odkładających się na dnie morza, które zalało obszar Tatr ok.185 mln lat temu i ponownie ok.60 mln lat temu - tworzą Tatry Bielskie, grupę Siwego Wierchu, reglowe partie Tatr Wysokich i Czerwone Wierchy. Wiek krystalicznych to 310-315mln lat, a skał osadowych 220-200mln lat. Główna masa tatrzańskich skał osadowych powstała w okresach triasu, jury i kredy, przeważnie osadzając się na dnie mórz. Alpejskie ruchy górotwórcze spowodowały wymieszanie skał magmowych, metamorficznych i osadowych. W partiach wierchowych wyróżniamy pokrywę osadową, zbudowaną z utworów permskich i mezozoicznych oraz dwa fałdy: niższy Czerwonych Wierchów i wyższy - Giewontu. Na skałach osadowych tych fałdów spoczywają oderwane od krystalicznego podłoża starsze od nich skały granitowe i metamorficzne. O rysach rzeźby zdecydowały w dużym stopniu spękania trzonu granitowego w postaci krzyżujących się linii przesunięć i uskoków, na których powstała większość przełęczy. Ogromny wpływ na ukształtowanie rzeźby Tatr miała działalność lodowców w plejstocenie (900tys.lat temu), kiedy całe Tatry uległy zlodowaceniu. W wyniku kilku zlodowaceń powstały polodowcowe formy terenu: strome ściany skalne, piętrowo usytuowane kotły, zawieszone doliny, przekształcone profile dawnych dolin rzecznych, moreny. Na obszarach ze skał węglanowych tworzą się powierzchniowe i podziemne formy krasowe – np. jaskinie. W polskich Tatrach odkryto ponad 650 jaskiń, ale tylko 6 jest udostępniona turystom: Mylna, Obłazkowa, Raptawicka, Smocza Jama, Mroźna i Dziura. W Tatrach Zachodnich występują ponory, w których giną niespodziewanie wody potoków i wywierzyska z których woda wypływa ponownie na powierzchnię.