Adirondack-fjella består i hovedsak av metamorfe bergarter, stort sett gneis; i de høyeste delene med ei kjerne av eruptive bergarter, særlig anortositt. Geografisk regnes området gjerne som en del av Appalachene, men geologisk er de mer i slekt med Laurentinerfjella i Quebec. De utgjør en sørlig utløper av det kanadiske skjold, og alderen er dermed mellom 880 millioner og 1 milliard år.