大庾岭发育于雩山一九连山隆起西南端，山体主要由震旦系的变余砂岩、变余沉凝灰岩、板岩、粉砂岩、硅质岩，寒武系的变余砂岩、板岩、条带状板岩、炭质板岩、黑色硅质岩，奥陶系的变余砂岩、板岩夹炭泥质灰岩、灰岩以及泥盆系的石英砾岩、砂岩、粉砂岩、页岩夹白云岩等组成。并有二叠纪闪长岩、石英闪长岩、石英二长闪长岩，晚侏罗纪二云二长花岗岩、黑云花岗岩、黑云二长花岗岩等大量岩类侵人。
大庾岭盛产钨等有色金属，尤以岭中西华山钨矿驰名中外，被誉称为“钨都”。
大庾岭山体较为破碎，地势也不太高，多数地区海拔在60(）一800米之间，尤其是山间的小盆地、谷地、隘口，地势更低。如小梅关、池江谷地等，就是现今沟通赣粤省际公路所经之地，成为岭南与岭北的交通要道。有些山峰海拔达千米。
