La Serranía de Baudó está formada, principalmente, por rocas volcánicas cubiertas por areniscas y arcillas. En las tres ramas de los Andes dominan las rocas graníticas, los esquistos y los gneis, con capas superpuestas estratificadas de areniscas, pizarras, rocas calizas y volcánicas. La Cordillera Occidental tiene yacimientos cretácicos y rocas eruptivas. La Central en su. vertiente occidental presenta abundancia de rocas eruptivas secundarias (diabasas, porfiritas, pórfidos graníticos) mientras las faldas orientales presentan según los lugares núcleos de pizarras cristalinas cubiertas de asperón o piroxeno-andesita y piroxeno-anfíbol-dacita que llevan en sus flancos huellas de los grandes glaciares antiguos. En la comarca de Antioquia los terrenos de gneis y granito poseen filones minerales, principalmente venas auríferas.
En la Cordillera Oriental disminuyen las rocas cristalinas y predominan los esquistos arcillosas. La masa principal de la montaña aparece formada por depósitos cretácicos, compuestos de margas, rocas arcillosas, blancos asperones cuarcíferos y arcillas esquistosas. Sobre estos depósitos se extienden arenas, limos terciarios y formaciones cuaternarias. La ramificación de la
Sierra de Perijá presenta en sus laderas occidentales pórfidos cuarcíferos y metalíferos y por encima de los 1500 m asperones mezclados con rocas calcáreas. En la Sierra Nevada de Santa Marta predominan al NO el granito, gneis y pizarras cristalinas, mientras al SE abundan los asperones rojos; carece en cambio totalmente esta sierra de rocas calcáreas y eruptivas recientes. Los Llanos, extendidos por una zona que ocupó un mar terciario, tienen un suelo calizo, rico en barro y légamos.
