A Kárpátok hegyláncait kristályos kőzetek, mészkőszirtek, vulkáni eredetű hegységek alkotják, amelyek a földtörténet különböző korszakaiban keletkeztek. Az egész hegykoszorút annak külső határán végigfutó, különböző üledékekből (homokkő, márga stb.) álló kőzetanyag, az úgynevezett flisvonulat forrasztja össze egységes hegységkeretté. A Kárpátokat négy részre oszthatjuk, az Északnyugati-, az Északkeleti-, a Keleti- és a Déli-Kárpátokra.

Az Északnyugati-Kárpátok a Dévényi-szorostól a Zborói-hágóig nyúló hegykoszorú, a Kárpátok legszélesebb kiterjedésű területe. Itt található a Kárpátok legmagasabb hegysége, a Magas-Tátra (Gerlachfalvi-csúcs 2655 m), a Fátra és az Alacsony-Tátra. A vulkáni vonulat tagja a Mátra (Kékes, 1014 m) és a Börzsöny, illetve az aszúboráról híres Tokaji-hegy is.

Az Északkeleti-Kárpátoknak a Zborói-hágótól a Borsai-hágóig nyúló keskenyebb hegykoszorúját a folyók (az Ung, a Latorca) völgyeikkel felszabdalták. Hegyei közt ered a Tisza két forrásága. Nevezetes része a Vihorlát vulkáni hegysora és a Vereckei-hágó (839 m). E régiót — a Tiszahát síkvidékével együtt — ma Kárpátaljának nevezzük.

A Keleti-Kárpátok Máramarostól, a Borsai-hágótól a Törcsvári-szorosig terjed. Magában foglalja a Háromszéki-, a Gyergyói- és Csíki-havasokat, valamint a székelyek szent hegyét, a Hargitát. Itt találjuk a Maros forrásvidékét, a Torjai-büdösbarlangot, a Szent Anna-tavat, a Békás-szorost.

A Déli Kárpátok a Brassótól délnyugatra fekvő s az Al-Dunáig húzódó ősi kristályos hegytömeg. A Brassói-, a Fogarasi-, a Szebeni-havasok, a Retyezát 2000—2500 m magasságú hegyei élesen elválasztják egymástól a Havasalföldet és az Erdélyi-medencét. A Déli-Kárpátok északi határán található a XII. század óta betelepült szászok autonóm területe, a Királyföld (később Szászföld).

Az Erdélyi-medence nyugati felén magasodik az Erdélyi-középhegység. A Kárpát-medence délnyugati határhegyei: a Dinári-hegység és az Alpok. A medencét nyugatról határoló Alpok átnyúlnak egészen Kőszeg és Sopron térségéig.