阿尔泰山脉地质构造上属阿尔泰地槽褶皱带，由古生代基底断块隆升而成，山体主要由岩浆岩和变质岩构成。前寒武纪后期的兴凯运动使中、酸性岩浆侵入其轴部，并形成部分变质砂岩。之后，阿尔泰地槽发生大幅沉降，同时接受大量沉积。随后，加里东运动的发生使得先期岩层发生强烈的褶皱和岩浆侵入活动，岩层发生变质。阿尔泰地槽活动性增强，表现为活化抬升，并有中、酸性岩浆的侵入。
