La cordillera de los Tetones tiene sólo 40 millas de largo y 15 de ancho, pero ofrece una gran variedad geológica. La parte sur de la cordillera se caracteriza por picos triangulares, impresionantes acantilados y mesetas de origen sedimentario. La parte central de los Tetones está dominada por picos catedralicios compuestos por gneis, esquisto y granito de 3.000 millones de años de antigüedad.
La cordillera de los Tetones tiene unos 9 millones de años, lo que la convierte en la más joven de la cadena de las Montañas Rocosas. La cordillera se formó por una serie de fallas en el lado este que elevaron las montañas, mientras que el valle de Jackson se hundió. Así, el mayor relieve se encuentra en el lado este con montañas inclinadas en el lado oeste. Las cabezas de algas fosilizadas que se formaron bajo un mar poco profundo durante el período Cámbrico están ahora expuestas a casi 3.000 metros; una prueba dramática del levantamiento de los Tetones.
La erosión comenzó inmediatamente, cortando 14 drenajes principales a través de la ladera oeste de los Tetones. Los glaciares han sido los principales escultores durante los últimos 250.000 años, creando los picos dentados y los cañones en forma de U evidentes hoy en día. Aunque las partes inferiores de algunos cañones han perdido la típica forma de U debido a la erosión de los arroyos, las cabeceras se caracterizan por los circos glaciares, las cuencas lacustres erosionadas y los restos de las mesetas.