Складчатый горный пояс Анд состоит из нескольких сегментов, заметно отличающихся по своей геологической истории и строению. Находящиеся на С. Береговые хребты Венесуэлы широтного простирания составляют южный фланг Антильской дуги; сложены в основном мезозоем, начиная с юры, и кайнозоем. Собственно Северные Анды (З. Венесуэлы, Колумбии и Экуадора) представлены пучком хребтов, расходящихся к С.; им соответствуют крупные молодые антиклинории. Восточная Кордильера Колумбии, Сьерра-Мерида, Сьерра-де-Периха и Сьерра-Невада-де-Санта-Марта возникли на докембрийском гранитно-метаморфическом фундаменте, перекрытом эпиконтинентальными толщами палеозоя и мезозоя. Центральная Кордильера Колумбии и Восточная Кордильера Экуадора сложены в основном метаморфизованными породами палеозоя, испытавшими складчатость, с внедрением гранитов в конце палеозоя. Поднятия разделены межгорными прогибами (Маракайбо, Магдалена, Каука — Патия), выполненными кайнозойскими молассами. Центральные Анды отличаются северо-западным простиранием, которое на широте городов Арика (Чили) и Санта-Крус (Боливия) сменяется меридиональным. На этом перегибе Анды достигают наибольшей ширины. Их восточная часть сложена преимущественно интенсивно складчатыми породами кембрия-девона, несогласно перекрытыми верхнепалеозойской вулканогенной молассой. В средней части Центральных Анд расположен грабен Альтиплано, выполненный преимущественно мощной, в основном континентальной толщей мелового возраста. К З. протягивается полоса юрских и меловых отложений с толщами андезитов (порфиритов) и с крупными батолитами гранитоидов мела — палеогена (Западная Кордильера Перу, Главная Кордильера Чили и Аргентины). Вдоль побережья Перу и Чили с перерывами прослеживается Береговая Кордильера, сложенная метаморфической толщей позднего докембрия — раннего-среднего палеозоя. На крайнем Ю. Анды поворачивают к Ю.-В., переходя далее в островную дугу, окаймляющую море Скоша; в их составе появляются офиолиты, перекрываемые порфиритовой серией юры — низов мела и верхнемеловым — нижнепалеогеновым флишем; весь этот комплекс пород надвинут на молассы Магелланова прогиба. В кайнозое Анды стали ареной интенсивной вулканической деятельности, продолжающейся в современную эпоху на трёх участках — в Экуадоре, в пограничном районе Перу, Чили и Боливии и в центральной части Чили; нередки также землетрясения, в том числе разрушительные (Перу, Чили). С В. Анды сопровождаются прерывистой полосой передовых, т. н. субандийских прогибов, выполненных в основном мощной кайнозойской молассой.
Недра Ю. А. содержат весьма разнообразный комплекс полезных ископаемых. Крупнейшие залежи железных руд приурочены к древнему докембрию Венесуэлы (бассейн р. Ориноко) и Бразилии (штат Минас-Жерайс), богатейшие месторождения меднопорфировых руд — к гранитоидным батолитам Центральных Анд. Месторождения руд редких элементов связаны с ультраосновными щелочными интрузиями Восточной Бразилии. К молодым вулканическим и субвулканическим телам территории Боливии приурочены месторождения руд олова, сурьмы, серебра и др.
Передовые и межгорные прогибы Анд на всём протяжении заключают залежи нефти и газа, особенно богатые в пределах Венесуэлы. Имеются месторождения угля; залежи каменного угля известны в верхнем палеозое, бурого — в кайнозое. К молодой коре выветривания приурочены месторождения бокситов (особенно в Гайане и Суринаме).