Гватемала расположена в пределах Центральноамериканского перешейка тектонических Антильско-Карибской области. С востока на территорию страны (в область складчато-глыбового нагорья) заходит зап. окончание палеозойского блока Чортис, сложенного дислоцированными метаморфическими породами, прорванными допермскими, меловыми и палеогеновыми гранитами. Блок Чортис в сев. и центр. части пересекает сдвигово-разломная зона Полочик-Матагуа, маркируемая раннекайнозойскими офиолитами и тектоническими впадинами (грабенами), заполненными олигоцен-четвертичными озёрными и речными отложениями.
Низкогорья Альта-Верапас сложены деформированными юрско-меловыми красноцветными континентальными и карбонатными отложениями. В пределах массива Сьерра-де-лос-Кучуматанес из-под мезозойских отложений выступают верхнепалеозойские терригенные и обломочные породы. На севере Гватемалы (в сев. части плато Петен) распространены палеоцен-эоценовые морские терригенные и эоценовые лагунно-континентальные (гипсы, мергели) отложения краевой части молодой платформы.
На юге через территорию Гватемалы протягивается Центральноамериканский вулканический пояс, сложенный неоген-четвертичными базальтовыми, андезитовыми и дацитовыми лавами и туфами. Насчитывается ок. 20 голоценовых (действующих и потенциально действующих) вулканов. Самые активные из них – Фуэго, Санта-Мария и Пакая.