坦桑尼亚地质上属前寒武纪结晶岩组成的非洲古陆的一部分。以后的地壳上升和断裂活动形成了以阶梯状高原为主的地形。
地势西高东低，东部是海拔200米以下的沿海平原和丘陵，一般仅宽10-30公里，内陆大部分为海拔1000-1500米的高原，由古老的上升地块经长期剥蚀夷平而成，地形单一，起伏平缓，间有浅平洼地，纵观国境中、西部的两条裂谷，是东非大裂谷的一部分。谷底多为陷落盆地和断层湖。
太古代克拉通位居该国中心部位，由花岗质岩石和火山——沉积岩组成，分为多多马超群、尼安兹超群、卡维龙迪超群。
太古代克拉通周围被元古界包围，包括：其东、西、南三面分布的一系列带状展布的元古界变质岩超群和沉积岩超群。
中生界地层直接覆盖在前寒武纪地层之上，岩性为陆相沉积碎屑岩、灰岩、泥灰岩和蒸发岩，含煤或盐类。
新生界分布于现代河湖和海岸盆地中的沉积物，并可能有砂（金）矿形成。
坦桑尼亚的主要岩浆活动发育在前寒武系，其中的基性-超基性岩已变质为绿岩带的一部分。该时代的花岗质和过碱性的岩浆岩，除了部分已变质为花岗片麻岩及片麻岩之外，尚有部分花岗岩侵入活动。金矿的富集与成矿多与该时期的岩浆活动有关。
中生代晚期伴随裂谷作用的发生有大规模玄武岩喷发及金伯利岩生成。新生代的火山作用在裂谷带形成了大面积熔岩覆盖，富钠质，厚度达。具有意义的是次火山相的金伯利岩，已发现数百个岩体，部分含金刚石岩体的年龄不到5000万年，相当于古近纪始新世。
坦桑尼亚矿产资源比较丰富，包括煤、铁、锰、钒钛磁铁矿、铜、稀土、金刚石等。
