Geologie
De meeste geologische eenheden van de Apennijnen bestaan uit mariene sedimentgesteenten die werden afgezet op de zuidelijke rand van de Tethys Zee, de grote oceaan die zich uitstrekte tussen de Paleo-Europese en de Paleo-Afrikaanse platen tijdens hun scheiding in het Mesozoïcum (ongeveer 250 tot 65 miljoen jaar geleden). Deze gesteenten bestaan voornamelijk uit leisteen, zandsteen en kalksteen, terwijl stollingsgesteenten (zoals de ophiolieten van de noordelijke Apennijnen, de overblijfselen van een oudere oceanische korst) schaars zijn. De oudste gesteenten – metamorfische eenheden van het late Paleozoïcum (ongeveer 300 tot 250 miljoen jaar geleden), met hun continentale sedimentaire bedekking die plantenresten bevat – vertegenwoordigen de overblijfselen van de oude continentale korst van Gondwanaland en worden gevonden in kleine ontsluitingen. De granietintrusies en metamorfische eenheden van de Calabrische en Siciliaanse bergketens zijn ook Paleozoïsch (Hercynische orogenese), maar men neemt aan dat ze van Alpiene oorsprong zijn en pas door latere grote tektonische bewegingen deel zijn gaan uitmaken van de Apennijnen.
De Apennijnse orogenese ontwikkelde zich via verschillende tektonische fasen, voornamelijk tijdens het Cenozoïcum (d.w.z., sinds ongeveer 65 miljoen jaar geleden), en kwam tot een hoogtepunt in het Mioceen en Plioceen tijdperk (ongeveer 23 tot 2,6 miljoen jaar geleden). De Apennijnen bestaan uit een stuwgordelstructuur met drie basistrendbewegingen: naar de Adriatische Zee (de noordelijke en centrale bergketens), de Ionische Zee (Calabrische Apennijnen), en Afrika (Siciliaanse bergketen). Tijdens het Plio-Pleistoceen (d.w.z. ongeveer 5.300.000 tot 11.700 jaar geleden) veroorzaakten de indringing en regressie van de zee de vorming van grote mariene en continentale sedimentaire gordels (zand, klei, en conglomeraten) langs de hellingen van de nieuwe keten. In de afgelopen miljoen jaar hebben zich langs de westkant van de Apennijnen talrijke grote breuken ontwikkeld, die in verband kunnen worden gebracht met de korstverdunning die ongeveer 10 miljoen jaar geleden begon en resulteerde in de vorming van een nieuwe zee, de Tyrrheense Zee. De meeste van deze breuken hebben ook sterke vulkanische activiteit mogelijk gemaakt, en een vulkanische keten heeft zich langs deze breuken gevormd van de berg Amiata in Toscane tot de berg Etna op Sicilië; de meeste van deze vulkanen – waaronder de berg Amiata, de berg Cimino, de Albanese heuvels bij Rome, en de Ponza-eilanden – zijn uitgedoofd, maar in het zuiden zijn de Vesuvius, de Eolie-eilanden en de Etna nog steeds actief. Seismische activiteit is gebruikelijk over de gehele lengte van de keten (inclusief Sicilië), met meer dan 40.000 geregistreerde gebeurtenissen sinds het jaar 1000. De meeste aardbevingen zijn ondiep (drie tot 19 mijl diep), en hun voorkomen houdt waarschijnlijk verband met de vestiging van de keten in de gecompliceerde wisselwerking tussen de Afrikaanse en Europese tektonische platen.
De geologische jeugd van de Apennijnen en een grote verscheidenheid aan gesteentesoorten zijn verantwoordelijk voor het ruige uiterlijk van het huidige gebergte. In het noorden, in Ligurië, komen zandstenen, mergels en groene stenen voor. In deze brosse rotsen doen zich vaak aardverschuivingen voor. In Toscane, Emilia, Marche en Umbrië komen klei, zand en kalksteen veel voor. In Lazio, Campanië, Apulië, Calabrië, en Noord- en Oost-Sicilië komen grote kalkrotsen voor, gescheiden door laaglandgebieden van leisteen en zandsteen. In Molise, Basilicata en Sicilië komen uitgebreide argillaire (kleiachtige) rotssoorten voor. Hier heeft het landschap een dorstige en desolate aanblik, met veelvuldige erosie van het type calanchi, of badlands.