Krkonoše jsou velmi starým pohořím, jehož základy pocházejí z období starohor. Prošly několika horotvornými procesy za vzniku velmi složité geologické stavby. Jsou svědectvím většiny velkých geologických událostí, které se v této části Evropy odehrály od starohor do současnosti.
Nejstaršími horninami Krkonoš jsou horniny přeměněné (metamorfované) z období mladších starohor – krystalické břidlice (svory, ortoruly, zelené břidlice, krystalické vápence, amfibolity a kvarcity). Největší zastoupení mají svory a ortoruly. Z prvohor pocházejí horniny usazené – pískovce, slepence, různé břidlice a vápence a přeměněné – fylity, krystalické vápence až dolomity, rohovce a zelené břidlice. Koncem prvohor proniklo z nitra země do krystalických břidlic žhavé magma a vytvořilo se těleso krkonošské žuly. Žulový masiv buduje převážnou část Jizerských hor, většinu polských a asi pětinu českých Krkonoš.