构成太姥山的岩石主要为燕山晚期第三次侵入形成的晶洞钾长花岗岩,岩性又以块状构造的细粒钾长花岗岩和中粒钾长花岗岩这两类为主。[3][6]部分花岗岩发育文象结构和晶洞构造,晶洞空隙内有白色充填物;主要矿物为钾长石、石英、斜长石,含少量黑云母、角闪石。[35]太姥山风景区的地层以火山岩地层为主,有上侏罗系统南园群、下白垩系统石帽山群两大套火山岩地层。景区内出露的地层从老至新有:晚侏罗世—白垩纪南园组、小溪组、黄坑组、寨下组火山岩、沉积碎屑岩以及第四系松散沉积物。晚侏罗世南园组为挤压环境下形成的英安质、流纹质火山岩地层。早白垩世小溪组、寨下组是在拉账构造环境下形成的双峰式火山岩,为红色碎屑岩—火山岩组合。[54]