喀喇昆仑山属燕山褶皱 系。大地构造的发育主要与南亚次大陆向北位移并与欧亚大陆碰撞有关。主要大地构造期开始于白垩纪,并继续到第三纪;山地抬升开始于晚第三纪,仍在进行。岩性以花岗岩、片麻岩、结晶板岩及千枚岩为主,南北两侧主要为石灰岩和云母板岩。南侧沉积岩常为花岗岩侵入体所切割,若干地区有板岩出露。喀喇昆仑山地震活动频繁,震级甚至有达9级以上者。有温泉分布。耸立于青藏高原西北侧,连结着帕米尔高原、喜马拉雅山及昆仑山脉。其主体部分在新疆维吾尔自治区与克什米尔的交界线上,青藏高原西北部是它的东延部分。