Deckgebirge
Über dem kristallinen Sockel (Grundgebirge) erhebt sich im Nordschwarzwald und in den angrenzenden Teilen des Mittleren Schwarzwaldes das Buntsandstein-Deckgebirge mit markanten Stufen. Widerstandsfähigste Deckschicht auf der Stufenfläche der durch die Murgzuflüsse stark aufgelösten Grindenhöhen und der geschlossenen Enzhöhen ist das verkieselte Hauptkonglomerat (Mittlerer Buntsandstein). Nach Osten und Norden schließen sich die Platten des Oberen Buntsandsteins an (Plattensandsteine und Röttone). Südlich der Kinzig verschmälert sich der Buntsandstein auf einen Randsaum im Osten des Gebirges.
Eiszeit und Formgebung
Es gilt als erwiesen, dass der Schwarzwald während der Hochphasen mindestens der Riß- und Würmeiszeit (bis vor ca. 10.000 Jahren) stark vergletschert war. Der glaziäre Formenschatz prägt fast den gesamten Hochschwarzwald und den Hauptkamm des Nordschwarzwaldes. Ansonsten ist er lediglich in einer Vielzahl von meist nach Nordosten gerichteten Karen augenfällig. Besonders in dieser Exposition führten Schneeanhäufungen auf den sonnen- und windabgewandten Hängen der Gipfelplateaus zur Bildung kurzer Kargletscher, die diese trichterförmigen Mulden ausschürften. In ihnen sind, teils durch Wiederanstau, noch einige Karseen erhalten wie Mummelsee, Wildsee, Schurmsee, Glaswaldsee etc.
Grundgebirge
Im Grundgebirge herrschen Gneis-Gesteine vor. Im Zuge älterer Gebirgsbildungen drangen mehrere große Granitkörper ein. Solche finden sich beispielsweise zwischen dem Kinzig- und dem Mittleren Murgtal. Mit magmatischen Erscheinungen war die Bildung von Erzlagerstätten verbunden, die der Mensch zum Teil bergbaulich nutzte. Ebenfalls erwähnenswert sind die Senken im Rotliegenden, beispielsweise die Baden-Badener Senke, mit teils mächtigen Quarzporphyr- und Tuffdecken (aufgeschlossen am Felsmassiv Battert, im Stadtkreis Baden Baden).
Entstehung
Der im Jungtertiär – Paläozän – entstandene Schwarzwald wurde gewissermaßen wie in einer riesigen Wellenbewegung unterschiedlich stark aufgewölbt. Am intensivsten ist hiervon der Südschwarzwald mit dem Feldberg als höchstem Zentrum (1493 m) erfasst worden, weniger kräftig dagegen das Gebiet um die Hornisgrinde (1164 m). Dazwischen liegen breite, tektonische Mulden wie die Flußtäler von Kinzig und Murg. Der Schwarzwald besteht aus zwei geologischen Einheiten: einem älteren kristallinen Sockel, auch Grundgebirge genannt, sowie dem darüberliegenden Deckgebirge aus Buntsandstein.
