太白山是东秦岭山系的最高地段，突起于渭河平原南侧。主峰拔仙台海拔3767.2米，耸立于秦岭群峰之上，成为我国大陆东半壁的最高山峰。前古生代以来的多次构造运动和岩浆活动，奠定了高峻山体的基础，新生代以来的块断隆起，则支配了山体的形态结构及其山势的巨大起伏。

在地质上，秦岭是我国南部和北部的一条分界线。在地貌上，尤其是第四纪冰川地貌和冰缘地貌方面，太白山具有我国东部和西部之间的过渡性质。考察研究太白山地区地质地貌的目的在于探索太白山自然景观形成和演替的基本规律。

一、区域地质
太白山山体庞大，气势磅礡，在区域构造中，属秦岭褶皱系。它是秦岭地轴的组成部分，占据了桃川――峦庄复背斜亚带西段的主体部位。其南北两侧均有深大断裂，并受这两大断裂带所控制。

桃川――峦庄复背斜的轴部，为燕山期侵入的花岗岩体，太白岩基属于花岗岩体的组成部分。燕山期及其以前，曾有多期的构造形变和岩浆活动，使古生代及其以前的地层发生了不同程度的变质。出露的岩层主要为太古界、元古界、古生界的变质岩系和侵入的花岗岩类，还有石炭系的砂岩、页岩和第四系的松散沉积物。现就构造、地层和矿产分述如下：
(一) 地质构造
太白山主要由燕山期花岗岩侵入体所构成，构造较为简单，但因受南北两侧大断裂的影响，内部也有些劈理或错动产生。如玉皇池至佛爷池前缘的陡坎为一 SEE向的小断层。但在太白山北坡保护区范围内，亦有一组较大的断裂带，一是平安寺以南，一是中山寺――蛟龙寺一带，亦即刘家崖断裂。另外由于南北挤压力的作用，形成数条纵向破碎带，故太白山北坡断层相当多。而且岩石节理裂隙也很发育。如大爷海附近片麻状花岗岩中，其节理裂隙主要有四组：即
SE  150°  ∠85°    SE  120°   ∠70°
SE  70°   ∠90°    SE  228°   ∠21°

太白山属秦岭纬向构造体系中的太白――商县构造带，构造走向NWW，并和玉皇山、四方山等呈东西向展布的高山带相接，且占据了桃川――峦庄复背斜亚带西段的主体部位。这个复背斜亚带是北秦岭加里东褶皱带的重要组成部分，主要由前奥陶系秦岭群所形成的褶皱、岩浆侵入体和不同级别的断裂所组成。由于多期构造的迭加作用、岩浆体的侵入和其它构造成分的切错破坏，使得复背斜亚带的褶皱显得很不连续。太白花岗岩体以西，秦岭群上、中、下三部分出露齐全，向东沿复背斜轴部分布着太白花岗岩体，太白山花岗岩体以东，仅出露秦岭群的上部层位。本亚带经受了经向应力长期反复多次的强烈挤压，变质作用和混合岩化作用特别强烈，故可称为构造――岩浆――变质带。

在太白山的北坡，还有一组近东西向的深大断裂带，它主要由大致平行的宝鸡――兰田断裂和黄牛铺――皇台断裂所组成。而且活动的持续期特别长，从古生代起，经中生代和新生代直到现在仍然在强烈地活动着。尤其是宝鸡――兰田断裂，自新生代以来活动特别强烈，使北侧下陷成渭河断陷谷地，南侧上升形成高峻的秦岭山脉。向北倾斜的断层三角面、温泉的带状分布和地震的记录，者说明直到目前这个断裂还处于强烈的活动中，在鳌山的北侧，还有凤州――桃川断裂，它是第四纪以来复活的断裂，由于它的复活而形成太白断陷盆地。

在太白山的南部边缘，主要有白云――丹凤断裂，这是一条长期反复活动，延伸很远的深大断裂，此外还有东西向的古脊梁――小庙沟断层，它控制了都督门――小庙沟地区构造线的方向，亦属于区域性的大断裂。

在保护区西边界附近还有上白云――老君岭断层，此断层的东段和中段均为太白岩基所侵冲，西段断层清晰可见。此断层为太古界与泥盆系的分界，是长期活动的断裂。

另外还有一些北东向的小断裂。在鹦鸽咀地区有斜峪――桃川断层、铜峪――鹦鸽咀断层、吉利沟――远门沟断层，在南面还有黄柏塬――二郎坝断层，这些断层都呈北北东或北东走向。由于受到纬向断裂带的限制，延伸较短，而呈“多”字型的斜列展布。这些断层仅使局部地段内的岩层受到影响，不起控制作用。

南北两侧的深大断裂，都具有延伸长，切割地壳深和长期反复活动，并控制沉积建造、岩浆活动的特点，也是秦岭主要控岩的断裂构造。由于这些断裂的反复活动，特别是新生代以来的块断运动，不但使太白断块形成了北仰南倾的山地，而且也形成了太白断陷盆地。秦岭地区大都如此，即张伯声教授所说的“盆地山岭”式的构造。