Store Kaukasus ble for det meste dannet ved kollisjonen mellom store tektoniske plater: Den arabiske platens bevegelse mot nord mot Den eurasiske kontinentalplaten. Hele regionen er hyppig rammet av jordskjelv grunnet denne aktiviteten.
Lille Kaukasus er derimot ikke slike foldefjell, men resultat av vulkansk aktivitet. Javakheti-vulkanplatået i Georgia og tilliggende vulkanske fjellkjeder som fortsetter inn i det sentrale Armenia er blant de yngste deler av geologien i Kaukasus.