华山山脉是深成侵入岩体的花岗岩浑然巨石，顶部是粗粒（粒径5毫米）斑状花岗岩

部是中粒（粒径2—5毫米）花岗河长岩及片麻状花岗岩

据地质科学工作者用放射性同位素测定，华山花岗岩形成期距今约12100万年左右，华山山脉地区的地壳发生活动，在受挤压、褶皱和破裂的过程中，岩浆开始沿着裂缝向表层地壳上升侵入，在3—6千米深处冷却，凝结成岩

从新生代燕山期约7000万年以前，华山山脉的地壳继续上升，而渭河地带相反向下凹陷

这种内动力地壳作用，时快时慢，时断时续，显现出东西一线上并列着许多平整的三角形或梯形面，形成了秦岭北麓的大断层

这些大致平行的东西向断层，将山地割切成若干长条形断块

断块在彼此相互上升下降活动中，多呈北翘、南俯的岭谷相间的地形。同时，也出现了许多与东西向斜交的断层，使原长条形断块被切成多段

各段地发生前后错动，形成复杂运动。加之雨水、阳光、冰冻、流水等各种外力作用的相互影响，花岗岩才直接露出空间。