Die Nordkette als südlichster Grat des Karwendelgebirges gehört zu den Nördlichen Kalkalpen und diese wiederum zu den Ostalpen. In der mittleren und höheren Kreide schuf die erste große alpidische Gebirgsbildung die Grundzüge des heutigen tektonischen Baus der Ostalpen. Die 3000 - 5000 m mächtige Gesteinsfolge, die sich während dieser Zeitspanne in der alpinen Geosynklinale gesammelt hat, besteht vorzugsweise aus karbonatischen und tonigen Sedimenten. Die Nördlichen Kalkalpen tauchen zu Beginn des Tertiärs aus dem Meer auf, größere Überschiebungen beschränken sich auf Außenraum der Gebirge (BRINKMANN 1991). Im Tertiär wiesen sie ein Mittelgebirgs-Relief auf, zu Beginn des Pleistozäns wölbten sie sich zu Hochgebirgen. Im Pliozän und Quartär ist das Meer im Gefolge der fortschreitenden Hebung des Gebirgskörpers völlig aus dem Umkreis der Alpen gewichen (SCHWEGLER et al. 1969).
Im Nordkettenhang tritt der charakteristische Bau des Karwendelgebirges zutage. Im Quartär stellte die pleistozäne Vereisung der Alpen im Gegensatz zum nordeuropäischen Inlandeis eine Gebirgsvergletscherung dar. Die Talgletscher waren in den Alpen über Pässe und niedrige Rücken hinweg zu einem nahezu einheitlichen Eisstromnetz verschmolzen und schoben ihre Zungen weit ins Vorland. Nur die höchsten Gebirgskämme ragten über die Firnfläche auf. Die Alpen sind daher glazial geformt, die ältere, im Lauf des Tertiärs entstandene Oberflächengestalt wurde überprägt (RHODENBURG 1971). Der Überblick zeigt die geologischen Verhältnisse nördlich von Innsbruck.
Der geologische Schnitt durch die Nordkette, dem südlichsten Teil des Karwendels, und zwar durch die Rumer Galerie in unmittelbarer Umgebung von Innsbruck, zeigt die einzelnen übereinanderliegenden Gesteinsserien.
Unter den hier vorkommenden Formationen bildet der Wettersteinkalk den Hauptteil des Karwendels. Dieser ist ein heller, meist mausgrauer Kalk, stellenweise lichtrötlich, in tieferen Teilen meist undeutlich dickbankig. An tektonisch bewegten Zonen ist der Wettersteinkalk zum Teil schneeweiß (AMPFERER 1898). Im Zentralkarwendel erreicht er eine Mächtigkeit von 3000m. Muschelkalke sind dunkelgraue bis fast schwärzliche, bisweilen bituminöse, dünnplattige Kalke mit Schnecken, Muscheln und Crinoideen - Stielgliedern (KLEBELSBERG 1935). Der Hauptdolomit ist ein monomineralisches Sedimentgestein mit Dolomitspat als Hauptmineral, aus peltischem Dolomitsandstein entstanden, abgelagert in Küstennähe wärmerer Klimate (BRINKMANN 1991). Die steil nordfallende Grenze zwischen diesen Einheiten bildet der Bundsandstein, an der Vintlalm unterhalb der Rumerspitze als Anstehendes von Innsbruck aus als roter Fleck sichtbar. Er verwittert stark und bildet den Quellhorizont, dem die Almen folgen. Der Bundsandstein ist ein rötlicher, grünlicher, grauer, zum Teil gelblicher Sandstein mit meist reichlicher Hellglimmerfärbung, vereinzelt Karbonat führend und mit wechselndem, meist geringem Feldspatgehalt. Gelegentlich ist Kreuzschichtung zu erkennen. Die Höttinger Breccie stammt aus der jüngeren Geschichte des Karwendels. PASCHINGER (1950) datiert ihre Entstehung in das Mindel - Riss Interglazial. Die Pflanzengesellschaften der Höttinger Breccie und das Fehlen von Mindel - Riss Schutt in den Zentralalpen lässt auf ein feuchtes Klima, die großen Schuttanhäufungen und Kalkkrusten auf ein warmes Klima in dieser Zeit schließen. Die Hungerburg Breccie scheint durch wasserreiche Muren bei breiartiger Aufbereitung des Buntsandsteins gebildet worden zu sein. Daher stammt auch ihre rötliche Färbung. Nach ihrer Entstehung ging der Abtrag der Breccie recht langsam vor sich. Gründe dafür sind die geschützte Lage, die Beschaffenheit des Gesteins und die Wasserarmut. Die Raibler Schichten sind ein Gesteinskomplex, an dessen Zusammensetzung Sandsteine, Tonschiefer, Mergel, Kalke, Dolomite, Rauhwacken und Gipse beteiligt sind (KLEBELSBERG 1935). Die Reichenhaller Schichten bestehen aus einem gleichmäßigen, bis 500 m mächtigen Verband geschichteter Rauhwacken, Dolomite und Kalke.
Im Bereich der Fläche Arzl / Kapelle ist anstehendes Gestein zu beobachten, der Rest der Wuchsorte ist fluvioglazial überformt. Das Muttergestein wird hier nur sekundär von Bedeutung sein.