Góry Izerskie należą do jednostki zwanej blokiem karkonosko-izerskim, stanowiąc jego zachodnią część. Północną część tworzy metamorfik izerski, czyli masyw zbudowany ze starych przeobrażonych skał, otaczających łukiem młodsze granity karkonoskie, budujące znaczną część Karkonoszy i czeskich Gór Izerskich. Skały metamorficzne polskiej części gór to gnejsy, granitoidy i łupki łyszczykowe, ponadto leptynity i leukogranity, a także wkładki amfibolitów, powstałe głównie w dolnym paleozoiku w czasie orogenezy kaledońskiej. Wśród gnejsów na uwagę zasługuje gnejs oczkowy, charakterystyczne dla nich jasne oczko zbudowane głównie z kryształów kwarcu i skaleni w ciemnej jednolitej masie skalnej.