L’archipel des Îles-de-la-Madeleine est sur le site d’une mer datant de l’époque où les continents étaient réunis (pangée). La mer était alors vis-à-vis l’équateur et elle s’est asséchée laissant une épaisse couche de sel, sur laquelle s’est ensuite entassée une succession de sédiments de roches volcaniques. La compression des nouvelles couches les a rendues plus denses que le sel sousjacent qui les précédait et ce dernier a tendance à remonter sous formes de bulles, ou colonnes, qu’on appelle dômes salins ou diapirs. Plusieurs diapirs de sel entourent l’archipel et trois gros diapirs supportent les îles : vis-à-vis l’île du Havre Aubert, l’île du Cap aux Meules et Grosse-Île, où la mine Seleine exploite le sel pour le déglaçage des routes. Ce phénomène de diapirs déformant les couches géologiques supérieures est appelé relèvement isostatique et est dû aux pressions lithostatiques de ces couches.

Une bonne partie du territoire est de formation dunaire, où l’ammophile joue un rôle important dans la fixation du sol. Les falaises nombreuses et colorées présentent aussi différentes structures. Par exemple, lorsqu’elles sont rouges et sculptées en grottes, ce sont des formations sableuses, dont l’effritement fournit les dunes en sable. On y voit aussi des siltites, des argiles, du grès, de l’albâtre, diverses roches volcaniques et du gypse, présent aussi sous forme de diapirs.