Gore Triglavskega narodnega parka so odprta knjiga geološke zgodovine tega ozemlja. Njegov razvoj je trajal več kot 200 milijonov let. V tem času so kamnine območja parka prepotovale več tisoč kilometrov dolgo pot izpod Zemljinega ekvatorja do današnje lege na severozahodu Slovenije.

Kamnine Triglavskega narodnega parka so nastale v spreminjajočih se morskih okoljih nekdanjega oceana Tetis, večinoma v geoloških obdobjih triasa, deloma pa tudi jure in krede. Najbolj značilni kamnini sta apnenec in dolomit, v manjši meri so na stikih kopnega in morja ter prehodih med plitvim in globjim morjem nastali peščenjaki, laporovci, lapornati apnenci, z morskimi pobočnimi plazovi pa tudi fliš.

Nekdanje razgibano površje je omogočalo nastanek številnih in raznovrstnih življenjskih okolij, v katerih so živeli organizmi, ki so se v obliki fosilnih ostankov ohranili v kamninah. Najpogostejši fosili, ki jih lahko opazujemo s prostim očesom so ostanki polžev, školjk, ramenonožcev, koral, alg, glavonožcev, redkeje pa tudi rib in drugih vretenčarjev. Fosili so neme priče nekdanjih življenjskih razmer, pogosto nam pomagajo določiti tudi starost kamnine.

Površje Triglavskega narodnega parka prepoznamo po strmih, priostrenih vrhovih, visokogorskih grebenih, značilnih položnejših pobočjih, ki se prevesijo v strme, prepadne stene, visokih kraških planotah, po širokih ledeniško preoblikovanih dolinah, soteskah, redkih rečnih in ledeniških terasah in obsežnih meliščih.

Podoba današnjega površja Triglavskega narodnega parka je odraz prepletanja kamninske podlage, tektonskih procesov in vplivov zunanjih Zemljinih sil. Skozi dolgotrajen proces pritiskanja Afriške tektonske plošče na Evroazijsko, so se kamnine, nastale na dnu morja, dvignile in ustvarile obsežno Alpsko gorovje. Pri tem so se gubale, narivale in prelamljale. Gorski svet parka je izpostavljen erozijskim procesom, površje je močno preoblikovano zaradi delovanja ledenikov in tekočih voda. Površinske vode je zaradi apnenčeve podlage razmeroma malo, večina vode se pretaka po obsežnih podzemnih sistemih in v obliki podtalnice v dnu dolin.

Posledica topnosti apnenca v stiku s padavinsko vodo in snegom je nastanek visokogorskega krasa. Odsotnost rastlinskega pokrova je pospešilo nastanek kraških oblik, omogoča pa tudi nemoteno opazovanje in raziskovanje raznolikih kraških fenomenov, ki se kažejo predvsem v obliki žlebičev, škrapelj, kotličev, lašt, kont, kraških planot in drugih. Raztapljanje apnenca ni le površinsko, območje Triglavskega narodnega parka je svetovno znano tudi po globokih podzemnih breznih in jamah. Na območju parka je znanih približno 600 kraških jam, najgloblje brezno (Čehi 2) je globoko 1502 m.