Tatry są górami młodymi, gdyż wypiętrzyły się dopiero w młodszym trzeciorzędzie tj. około 15 mln lat temu. Ruchy górotwórcze trwały tu od górnej kredy po młodszy trzeciorzęd. Mają budowę geologiczną typową dla gór fałdowania alpejskiego. Składają się na nią charakterystyczne jednostki tektoniczne: granitowy trzon krystaliczny Tatr Wysokich, łupki krystaliczne i gnejsy budujące trzon krystaliczny Tatr Zachodnich oraz spoczywające na nim, sfałdowane i przemieszczone skały osadowe serii wierchowych i reglowych(wapienie, margle, dolomity, łupki ilaste, piaskowce).
Choć z geologicznego punktu widzenia Tatry są górami młodymi to skały, z których są zbudowane mają nawet kilkaset milionów lat. Najstarsze skały metamorficzne powstały ponad 300 mln lat temu, a skały osadowe 220-200 mln lat temu.
W wyniku kilku zlodowaceń powstały charakterystyczne formy terenu, zwane formami polodowcowymi. Należą do nich m.in. strome ściany skalne, piętrowo usytuowane kotły, zawieszone doliny, przekształcone profile dawnych dolin rzecznych, moreny. Efektem działania lodowców są: doliny U-kształtne, oddzielone wysokimi progami od dolin głównych doliny wiszące, moreny boczne, środkowe, czołowe i denne, a także mutony czyli wygładzone powierzchnie skalnego podłoża. W końcu epoki lodowcowej występowały liczne obrywy skalne spowodowane erozją mrozową skał. Tatry Wysokie zostały silniej przekształcone przez lodowce - najdłuższym z nich był liczący prawie 20 km długości lodowiec w Dolinie Białki.
Rejony zbudowane ze skał bardziej odpornych na wietrzenie i erozję tworzą zwykle wypukłe formy szczytów, turni, grzbietów i skałek. Obszary zbudowane ze skał podatnych na erozję, a także strefy uskoków i spękań tektonicznych w obszarze krystalicznym tworzą formy wklęsłe. Są to doliny, żleby, przełęcze itp. Obszar Tatr cechuje się erozyjną rzeźbą polodowcową. Liczne są kary, cyrki, żłoby lodowcowe i doliny wiszące. W przegłębieniach powstały jeziora (największe: Morskie Oko, Wielki Staw, Czarny Staw pod Rysami, Hińczowy Staw), a na progach wysokie wodospady (największy Siklawa). W Tatr Zachodnich występują ponory, w których to giną niespodziewanie wody potoków, suche odcinki dolin i wywierzyska z których woda wypływa ponownie na powierzchnię.