Główna cześć Karkonoszy (od przełęczy Szklarskiej do Śnieżki) zbudowana jest z granitu wypiętrzonego ok. 300 mln lat temu. Wschodnia część zbudowana jest z dużo starszych gnejsów i łupków łyszczykowych, powstałych z przeobrażonych prastarych skał osadowych.

Z budową geologiczną wiąże się także bogactwo minerałów. W samych Karkonoszach bądź też w ich bezpośrednim sąsiedztwie znaleźć można następujące minerały: agat, ametyst, kryształ górski, kwarc dymny i różowy, nefryt, piryt, rubin, szafir.