Karkonosze są górami bardzo starymi. Różnorodne procesy geologiczne formujące Karkonosze trwają od przeszło miliarda lat. Prasudety wypiętrzone zostały ok. 480 mln. lat temu. Z tego okresu pochodzą m.in. skały wulkaniczne i zieleńce Doliny Bobru. Na przestrzeni czasu Prasudety uległy zalaniu a kruszejące góry dały początek spotykanym do dziś w Kotlinie Kamiennogórskiej szarogłazom i zlepieńcom. Morze wyschło i ok.400 mln. lat temu a Sudety stały się pustynią. Wielka woda zalała góry jeszcze raz 20 mln lat później, dzięki czemu spotykamy dziś w Sudetach Środkowych wapienie.

W Karbonie rozpoczęły się kolejne wielkie ruchy górotwórcze. W tym okresie w miejscach, którenie zostały wybrzuszone, powstały ciepłe bagniska i płytkie jeziora, dzięki którym w okolicach Kotliny Krzeszowskiej i Wałbrzyskiej do dziś zalegają złoża węgla brunatnego. Na terenie Sudetów zachodnich powstała w tym okresie, wskutek potężnej intruzji magmy, płyta Karkonoska o długości ok. 70 km.

W epoce górnej Kredy (ok. 100 mln lat temu) morze znów dało o sobie znać a nad jego powierzchnią wstawały tylko nieliczne górskie wierzchołki. Gdy po 30 mln lat woda ostatecznie wycofała się z tych terenów, zapanował podzwrotnikowy klimat. Spowodował on denudację istniejących pasm, dając w efekcie obłe powierzchnie tak charakterystyczne dla dzisiejszych Karkonoszy czy gór Izerskich

Nieco spłaszczony zarys ówczesnych Karkonoszy odświeżyły wielkie naprężenia skorupy ziemskiej, jakie miały miejsce w oligocenie (50 mln lat temu). Karkonosze wyrosły wtedy ponad Kotlinę Jeleniogórską  a Góry Izerskie ponad Pogórze. Powstanie geologicznych pęknięć sprzyjało intruzjom lawy na pogórzu Izerskim ( pokrywy bazaltowe w okolicach Lubania i Rębiszowa). Bazalt wdarł się również w karkonoskie granity, czego dowodem jest słynna bazaltowa żyła w Śnieżnych Kotłach.

I tak pokrótce wkraczamy do geologicznej współczesności. W czwartorzędzie przez Sudety dwukrotnie przewiną się lodowiec, który ostatecznie nadał ten kształt Karkonoszom, który do dziś możemy podziwiać. Szczególnie interesujące są polodowcowe kotły, których w Karkonoszach można naliczyć aż 17. Po Polskiej stronie są to Śnieżne Kotły (Mały i Duży), Czarny Kocioł, Kotły Małego i Wielkiego Stawu oraz Kocioł Łomniczki. Oprócz interesującej rzeźby, wszystkie polodowcowe kotły są siedliskiem najciekawszych roślin górskich a zwłaszcza polodowcowych reliktów.