Geologický vývoj jednotlivých oblastí bol pomerne zložitý – je to výsledok tektonických premien (vrásnenia, posunov a tvorby príkrovov) sedimentačných bazénov rôzneho typu v druho- až treťohorách. Táto premena zahŕňala niekedy len samotnú výplň týchto bazénov, niekedy aj ich pôvodný podklad a jej výsledkom je zložitá pásmová stavba karpatského oblúka.
Názory a výskumy geologickej stavby oblasti Západných Karpát nie sú dodnes v mnohých aspektoch doriešené a sú predmetom prebiehajúcich výskumov a odborných debát. Zaradenie niektorých tektonických jednotiek dodnes nie je isté.
Väčšinu územia Slovenska zaberajú Západné Karpaty, pásmové pohorie s výraznou príkrovovou stavbou, ktoré je súčasťou alpsko-himalájskej sústavy. Západné Karpaty sa podľa platného členenia delia na viacero pásiem. Vonkajšie Západné Karpaty (ležiace na vonkajšej strane Karpatského oblúka), ktoré bol vrásnené na koncipaleogénu a v neogéne. Tvorí ich čelná priehlbina a flyšové pásmo. Geologicky komplikované bradlové pásmo tvorí vonkajšiu hranicu Centrálnych Západných Karpát. Do Centrálnych Západných Karpát patrí okrem bradlového aj pásmo jadrových pohorí, veporské a gemerské pásmo, ktoré dovedna budujú najväčšiu a najvyššiu časť Slovenska. Južne od nich sa nachádzajú Vnútorné Západné Karpaty, tvorené meliatským abükkským pásmom. Spomedzi ostatných južnejších pásiem Západných Karpát na územie Slovenska zasahuje iba zemlpínske pásmo. Jednotlivé pásma sú na seba nasúvané, približne smerom z juhu na sever. Najdôležitejšie orogenetické pohyby postihli Západné Karpaty vo vrchnej jure, stredekriedy a miocéne. Po skončení hlavných orogenetických pohybov alpínskeho vrásnenia došlo v paleogéne a neogéne k vzniku viacerých zlomov, pozdĺž ktorých niektoré bloky poklesli a vytvorili tak paleogénne a neogénne kotliny. Na niektorých zlomoch došlo tiež k výlevom sopečných hornín, najmä nastrednom a východnom Slovensku. Začiatkom štvrtohôr sopečná činnosť postupne ustala. Počas ľadových dôb vznikli v najvyšších pohoriach horské ľadovce. Od konca treťohôr možno sledovať prejavy eróznej a transportnej činnosti vetra a riek tak ako ich poznáme dnes.
Karpaty sú na západe voči Alpám ohraničené údolím Dunaja len geograficky, geologicky je to Karnutská brána, ktorá sa nachádza medzi pohorímLeitha a Hainburskými vrchmi. Geologickou hranicou na západe je raabska línia. Na východe je hranica medzi západnými a Východnými Karpatamivymedzená len formálne, predstavuje ju údolie rieky Uh, vo flyšovom pásme je hranicou Przemyslská sigmoida. Mnohé geologické členenia považujú za hranicu Hornádsky zlomový systém na línii Košice - Prešov. Severné ohraničenie tvoria okraje príkrovov na predpolí. V Česku je to približne líniaZnojmo-Přerov-Karviná. Južná hranica Západných Karpát je nezreteľná (je to dôsledkom hlbokého prieniku nížin Panónskej panvy do horskej sústavy) všeobecne ja za južnú hranicu považovaná stredomaďarská zlomová línia južne od Balatonu.