地球不同圈层的物质组成不同。组成地核的物质主要是铁、镍元素，地幔主要由镁铁硅酸盐组成；地壳和上地幔的上部是矿物岩石世界，地质学家把它称作岩石圈，岩石按照成因，分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。
神农架记载着16亿年来地球沧海桑田的变迁历史，地表出露着包括前寒武纪中、新元古代、古生代、中生代、新生代的所有地层单元，是地球地质历史变迁的缩影。
新构造运动使神农架地区总体处在间歇式抬升阶段。地形的持续抬升加剧了岩石的风化剥蚀和水流的冲刷、溶蚀等外动力地质作用，使神农架群这一古老地层暴露于地表。在不断风化、侵蚀的过程中，最终形成了落差较大的V型河谷以及不同高程的水平溶洞、地下暗河、落水孔等一系列地质遗迹。
这一时期是神农架地区构造格架定型的主要时期。在这一时期，神农架地区又经历了规模较大的“燕山造山运动”，使神农架地区的地层发生了大规模的褶皱和断裂，形成了以神农顶为中心、形状类似于倒扣铁锅的断穹构造。自此，才有了今日“华中屋脊”的雄奇壮丽。
