Malé Karpaty sú v podstate pokračovaním Álp a nimi sa začína mohutný oblúk Karpát, druhého najväčšieho horstva Európy v dĺžke asi 1 300 km. Malé Karpaty sa geologicky začínajú na južnom brehu Dunaja pri Litavskom pohorí, ktoré tvorí s Malými Karpatami spojovací most medzi oboma veľhorami. Malé Karpaty pokračujú severovýchodným smerom v dĺžke okolo 100 km a končia sa Čachtickým krasom pri Novom Meste nad Váhom. Maximálnu šírku 16 km dosahujú medzi Jurom a Lozornom, kým najužšie (2 km) sú v oblasti Prašníka a Čachtíc. Hlavný hrebeň dosahuje najvyššieho bodu Zárubami (768 m) v oblasti Smoleníc, kým priemerná relatívna výška väčšej časti pohoria sa pohybuje medzi 400-500 m. Najtypickejšou časťou je stredné pásmo, ktoré sa rozkladá medzi Bratislavou a Bukovskou dolinou. Tvorí uzavretý a málo členitý horský masív s početnými krasovými zjavmi. V tomto pásme sa v minulosti dolovali aj nerasty, o čom svedčia opustené bane na vrchu Zámčisko severne od Modry, pri Cajle, bane na kýzy pri Pezinku a inde. Juhozápadná časť Malých Karpát je po geologickej stránke veľmi zaujímavá, lebo vytvára medzi Karnuntskou bránou a Bratislavou početné zlomy. Tretia časť, od Bukovskej doliny k Novému Mestu nad Váhom, je na západnej strane ohraničená Myjavskou pahorkatinou s typickým kopaničiarskym osídlením. Tu nadvezujú Malé Karpaty na geologicky odlišné Biele Karpaty. I v tejto časti sa nachádzajú značné krasové územia v oblasti Dobrej Vody a Čachtíc. Malé Karpaty po geologickej stránke zaraďujeme medzi jadrové pohoria. Ich jadro je zložené zo starších geologických hornín. Zastúpené sú v nich predovšetkým kryštalické bridlice a žula. Obalené sú druhohornými horninami, ktoré bývajú miestami intenzívne zvrásnené. Obal tvoria sedimentálne horniny druhohorného triasu, tiež jury a spodnej kriedy. Z rozmanitých sedimentov sú to predovšetkým rôzne odrody vápencov, dolomitov , kremeňov , slieňov i pieskovcov. Dnešnú podobu nadobudli Malé Karpaty treťohorným pohybom kôry hlavne v neogéne. Tieto treťohorné zlomy určili terajší reliéf povrchových vrstiev, ktoré nesúhlasia so smerom staršieho pohoria vzniknutého zvrásnením. Novšie zlomy šikmo presekávajú staré vrásnenie, čo sa výrazne prejavuje v oblasti medzi Smolenicami a Kuchyňou.