Rundt 95 prosent av Hamarøys areal består av paleo-proterozoisk grunnfjell som er over 1,79 milliarder år gamle. Dypbergartene størknet antakelig i løpet av ti millioner år og har omtrent samme alder som bergarter i den vestlige delen av Troms med masser som stammer fra mantelen. En oppstrømmende magma har delvis blandet seg med arkeisk grunnfjell og størknet dypt nede i jordskorpa. Vanlige bergarter med denne strukturen er mangeritt og charnoctitt. Mot grensen til Tysfjord ligger Tilthornet og Hatten som er av en siste rest av det øverste dekket av den kaledonske fjellkjedefoldingen som hovedsakelig består av glimmerskifer. Dette feltet har et areal på mellom 15 og 20 kvadratkilometer.