和古生代的花岗岩和变质岩。新生代喜马拉雅运动期，曾发生断裂活动和火山爆发，并形成一系列东北—西南向的断裂和构造嵴。中沙大环礁东侧的深大地壳断裂带（硅镁层断裂），为陆壳和洋壳接触处。南沙群岛主要有两条构造嵴：道明群礁–永暑礁–南威岛–万安滩，礼乐滩–安塘滩–榆亚暗沙–安渡滩–南康暗沙。火山岩和火山物质见于西沙群岛的高尖石，南沙群岛的赤瓜礁、石盘仔和无乜礁。 南海深海盆具有大洋型地壳（硅镁壳），为基性玄武岩类所组成，地壳较薄，厚6～10千米，莫霍面深10～14千米，沉积层亦较薄。海盆中分布有海山或火山，