W polskich Karpatach wewnętrznych występują trzy główne jednostki: Tatry, pieniński pas skałkowy oraz niecka podhalańska.
Karpaty graniczą od północy z Podhalem, a od południa z Liptowem.
Tatry są jednym z masywów w obrębie zachodnich Karpat wewnętrznych (m.in. Małe Karpaty, Niżne Tatry, Mała Fatra, Wielka Fatra) o podobnej budowie geologicznej. W budowie tatr biorą udział skały krystaliczne i ich mezozoiczna pokrywa osadowa,
Trzon krystaliczny jest zbudowany z paleozoicznych skał plutonicznych i metamorficznych. W pokrywie osadowej, składającej się ze skał mezozoicznych (i sporadycznie permskich) z tektonicznego punktu widzenia wyróżnić można sukcesje autochtoniczną (obejmujące skały leżące wprost na trzonie krystalicznym, nie oderwane od nie go i nie przemieszczone) i sukcesje alochtoniczną, wchodzące w skład płaszczowin.
Na północy, na strukturach płaszczowinowych Tatr spoczywają niezgodnie osady eocenu i miocenu budujące nieckę podhalańską wypełnioną osadami fliszowymi. Od południa masyw tatrzański graniczy z fliszem liptowskim wzdłuż uskoku podtatrzańskiego.
TRZON KRYSTALICZNY
Skały krystaliczne odsłaniają się na znacznej powierzchni polskich Tatr, tworząc m.in. najwyższe szczyty Tatr Wysokich (czyli Tatr Wschodnich). Wśród skał krystalicznych Tatr wyróżnia się dwie grupy: skały krystaliczne starsze, o wyraźnej teksturze kierunkowej, określane jako skały metamorficzne pochodzenia osadowego, występujące głownie w Tatrach Zachodnich, oraz młodsze granity i skały granitopodobne, uważane za utwory pochodzenia magmowego, budujące Tatry Wysokie.
Skały krystaliczne w Tatrach występują jako skały typu granitów oraz różnorodne skały przeobrażone metamorficznie. Powstanie swe zawdzięczają przekrystalizowaniu w stanie stałym pod wpływem podwyższonej temperatury i ciśnienia, bądź przetopieniu i powolnemu stygnięciu na dużych głębokościach. Poszczególne wydzielenia to:
- granity trzonu - skały ziarniste składające się z szaro-białych skaleni o widocznej łupliwości, ziaren kwarcu i czarnych blaszek biotytu. Ponieważ głównym składnikiem jest plagioklaz sodowo-wapniowy więc odpowiada on granodiorytą ale ponieważ w Tatrach kartograficznie trudno jest rozdzielić tonalit od granodiorytu przyjęto nazwę granitoidów. W Tatrach zachodnich prócz granitoidów trzonu, które od Tatr wysokich ciągną się nie przerwanie pasmem poprzez Krywań aż do Rohaczy, występują też różne drobne ciała granitoidowe, tkwiące w otoczeniu skał metamorficznych.
- kolejny typ to alaskity zwane dawniej granitami białymi. Są one drobnoziarniste, zbudowane z białych ziaren skaleni sodowych (albit) i potosowych (mikroklin), mlecznego kwarcu i łusek muskowitu. Występują np. w rejonie Kopy Kondrackiej i Ornaku.
Skały metamorficzne Tatr to:
- gnejsy - ziarniste skały zbudowane ze skaleni, kwarcu i biotytu. Łupią się na płaskie płyty.
- migmatyty - gnejsy o niejednorodnej budowie, składające się z naprzemianległych czarnych smug, czyli biotytu i jasnych kwarcowo skaleniowych.
- amfibolity - bardzo cienkie skały złożone z czarnych słupów amfiboli i szarych plagioklazów, zwykle o uporządkowanej budowie wyrażające się równoległym układem amfiboli.
- łupki łyszczykowe - skały zbudowane z równolegle ułożonych blaszek biotytu oraz z kwarcu z podrzędnymi skaleniami.
Pod względem ilościowym głównym typem skał metamorficznych są gnejsy, inne zaś skały tworzą w nich warstwowe lub soczewkowe wkładki. Specjalna grupa skał to mylonity. Są to produkty przemian destrukcyjnych, czyli kruszenia, mielenia i walcowania. Zależnie od składu pierwotnej skały i warunków mielenia, mylonity przybierają różny wygląd - od lśniącego muskowitu do żyłek barwy zielonawej lub fioletowej.
Wewnętrzna budowa trzonu krystalicznego nie jest w pełni poznana. Informują o niej kierunki foliacji, czyli powierzchni, wzdłuż której są uporządkowane minerały. Przebieg tych powierzchni na ogół odzwierciedla fałdy, które powstały w skałach metamorficznych jeszcze w erze paleozoicznej.
Z procesami stygnięcia granitu i działającymi nań siłami tektonicznymi wiąże się powstanie spękań ciosowych wzdłuż których pękała stygnąca masa granitowa. W powstałych szczelinach krystalizowały duże minerały tworzące skałę granitową. Tworzą one obecnie żyły pegmatytowe. Ukształtowane skały metamorficzne uległy wpływom ruchów tektonicznych.
Najstarsze utwory to Tatry Zachodnie, są starsze od karbońskiego magmatyzmu, najmłodszymi osadami są plejstoceńskie lodowcowe.
Sukcesje osadowe
Na zerodowanych i zrównanych skałach trzonu krystalicznego Tatr leży pokrywa osadowa, w obrębie których można wyróżnić sukcesje wierchową, która jest częściowo autochtoniczna, a częściowo alochtoniczna i alochtoniczne sukcesje reglowe. Dzisiejsza pozycja tektoniczna tych sukcesji jest wynikiem ruchów płaszczowinowych w późnej kredzie w facji subhercyńskiej. Pierwotnie obszar sedymentacji sukcesji alochtonicznych leżał na południe od rejonu sedymentacji sukcesji autochtonicznej.
- sukcesja wierchowa
Najstarszymi skałami osadowymi są występujące tylko w masywie jaworzyny zlepieńce koperszadzkie. Zbudowane ze słabo obtoczonych okruchów i bloków granitowych. Uważane są one za odpowiednik permskiej formacji VERRUCANO w Alpach. Oprócz tego najstarszymi skałami na trzonie krystalicznym Tatr są osady okruchowe dolnego triasu. Charakterystycznymi osadami sukcesji wierchowej jest tzw. Kajper karpacki - pstre łupki ilaste przewarstwione drobnoziarnistymi piaskowcami i dolomitami żelazistymi. Na wypiętrzonych obszarach powstały warstwy tomanowskie - lądowe ciemne łupki z florą.
Z początkiem jury nastąpiła transgresja, która zalała cały obszar tatrzański, ale najniższego pietra jury brak. W niektórych rejonach przez całą wczesną jurę panowały warunki lądowe. Ruchy tektoniczne fazy środkowokimeryjskiej w jurze środkowej powodowały przerwy w sedymentacji i lokalne wynurzenia. Przejście jury w kredę jest ciągłe. Najniższą kredę reprezentuje facja urgonu czyli ciemne jeżowce oraz wapienie rafowe, które bardzo dobrze wyodrębniają się w morfologii tatr. Osady facji urgonu to utwory typowo regresywne. Pod koniec aptu obszar sedymentacji sukcesji autochtonicznej i sukcesji wierchowej został całkowicie wynurzony. Ponowna transgresja dotarła w środkowym albie. Powstały wapienie oraz margle glaukonitowe i piaszczyste. Wyższych osadów górnej kredy brak co związane jest z ruchami płaszczowinowymi w czasie fazy subhercyńskiej.
- Sukcesje reglowe powstały w morzu głębszym niż serie wierchowe. Osady te tworzyły się bez większych przerw od początku jury do końca kredy. Tylko najniższe ogniwa jury wykształcone są w postaci piaskowców i zlepieńców. Wyżej dominują skały węglanowe: wapienie i łupki margliste. Z początkiem jury środkowej pojawiły się skały krzemiankowe. Radiolaryty powstały w warunkach bardzo głębokiego zbiornika w jurze środkowej i górnej tworząc formacje radiolarytów z sokolicy i radiolarytów z czajkowej. Na granicy jury kredy tworzyły się bez przerwy głębokowodne wapienie formacji wapieni pienińskich. Profil serii reglowo Choczańskiej zwanej również reglową środkową zachował się na terenie polskich tatr tylko we fragmentach. Są to osady górno triasowe wykształcone w facji węglanowej i dolno jurajskiej. W tatrach wyróżnić serie płaszczowiny reglowej strażowskiej zwanej reglową górną. Fragment tej serii znane są na niewielkim obszarze na Zach. Od doliny chochołowskiej i reprezentowane przez skały triasu środkowego: dolomity z rogowcami, wapienie i margle.
Tektonika
W alpejskiej ewolucji tektonicznej tatr zaznaczyły się wyraźnie 2 etapy: górno kredowy i trzeciorzędowy (neogeński). Procesy 1 etapu objęły cały obszar Karpat zewnętrznych. W wyniku nacisków poziomych utwory krystaliczne tatr wraz z pokrywą osadową uległy wtedy spękaniu i odsunięciu na północ. Płaszczowiny reglowe i wierchowe odkłute od podłoża pękały, tworząc niewielkie obszarowo łuski. Niektóre z nich zostały dodatkowo sfałdowane. Łuski wierchowe zachowały się tylko w depresjach trzonu krystalicznego tatr. Płaszczowiny reglowe ciągną się wzdłuż całych północnych zboczy tatr. Różna jest ich liczba w róznych częściach tatr. Od kilku łusek wyróżnianych w dolinie strążyńskiej do jednej lub dwóch na Zachód od doliny Lejowej.
Zagadnienie mechanizmu powstania płaszczowin i łusek tatrzańskich jest nadal dyskutowane. Kotański łuskową budowę serii osadowych tatr wyjaśnia procesami tektoniki grawitacyjnej natomiast inni m.in. Książkiewicz zwracają uwagę, że stopień zaburzeń skał osadowych oraz udział skał krystalicznych w łuskach przemawiają przeciwko grawitacyjnej genezie łusek tatrzańskich.( Książkiewicz - uważa, że teoria serii wierchowej ukształtowała się w wyniku nacisku przesuwających się nad nią płaszczowin reglowych).
Po okresie erozji na sfałdowanych skałach mezozoicznych osadziła się paleogeńska seria fliszowa podhala. W spągu tych utworów leżą eoceńskiej zlepieńce i wapienie numulitowe. Ponowne ruchy tektoniczne nastąpiły po oligocenie i miały charakter wyłącznie dysjunktywnych. Na Pd. Powstał uskok podtatrzański, wzdłuż którego nastąpiło silne wypiętrzenie o charakterze zawiasowym. Ostatnie badania wykazują, że w czasie neogenu działały na Północno-zach od tatr naciski poziome w kierunku NW-SE. Spowodowały one powstanie licznych fałdków ciągnionych o wergencji z północy na południe. w plejstocenie i holocenie ruchy tektoniczne w tatrach uległy znacznemu spowolnieniu i tylko miejscami na Zach,. Masywu tatr występują uskoki przejawiające dziś znaczną aktywność tektoniczną.