Geomorfologie
Základním stavebním materiálem Bílých Karpat je flyš, usazená hornina tvořená střídáním vrstev pískovce, jílovce a slínovce vyzdvižená alpinským vrásněním ze dna oceánu. Nejtvrdší ze složek, pískovec, patří mezi středně tvrdé horniny, ostatní mezi měkké. Proto byly hory vytvarovány do oblých, mírných tvarů.
Od Javorníků jsou odděleny Lyským průsmykem, od Luhačovické vrchoviny Hrádeckým sedlem, sedlem nad Lidčí od Vizovických vrchů, od Malých Karpat Myjavskou pahorkatinou. Na jihu končí v nížině řeky Moravy. Pohoří je rozděleno dvěma výraznými sníženinami na 3 odlišné části. Vlárský průsmyk odděluje severní členitou část o nadmořské výšce 700 – 900 mnm tvořenou částečně vápenci. Sedlo nad Velkou jižní nízkou část s rozlehlými loukami o výšce 500 – 600 mnm. Centrální část má nestabilní výškový profil, střídají se úseky s výškou 700 – 900 mnm s úseky, kdy hřeben sotva přesáhne 500 mnm. Erozi odolaly jen bloky tvořené tvrdšími horninami. Žalostiná, Javořina, Lopeník, Javorník, Chmelová, Kobylinec, které vyčnívají nad nižší okolí. Pohoří vysílá na slovenskou stranu dlouhé, výrazné, členité hřebeny s hlubokými údolími. Na nich jsou také nejvyšší vrcholy. Na moravské straně žádné výrazné hřebeny a údolí nejsou.
Bradlové pásmo
Po celé celé délce se na slovenské straně táhne pás tvořený vápenci nebo dolomity – bradlové pásmo. Pásmo se táhne po celém vnějším okraji Karpat, má délku několik set km, šířku ovšem jen několik km. V Bílých Karpatech dosahuje své největší šířky 20 km. Vznik se vysvětluje tak, že při alpinském vrásnění byly usazené vápence rozlámány a vtlačeny do měkkých vrstev flyše. Tvrdší vápence byly časem obnažené a vypreparované do skalních věží, útesů, úzkých rozeklaných hřebenů čočkovitého tvaru. Pásmo je orienováno ve směru hlavního hřebene, tedy kolmo na údolí, která často částečně přehrazuje. Od jihu k severu jsou to Žlab, Krasín, Drieňová, Vršatec, Červený Kameň, Chmelová, Lednica. Vznikly tu přírodní útvary skromnější velikosti charakteristické pro vápence. Jeskyně (Vršatec), propast (Chmelová), soutěska (Krivoklát).
Sopečná činnost
Vrásnění karpatského oblouku způsobilo popraskání přilehlých již stabilizovaných masivů. Puklinami na vnějším okraji Karpat proudila láva – hovoříme o neogenním vulkanismu. Láva tuhla ještě pod povrchem, došlo ke vzniku andezitových žil a těles. Teprve později byly tyto tvrdší horniny obnaženy a dostaly se na povrch. První skupinu „slováckých sopek“ představují malé kupy o průměru a výšce několika málo desítek metrů (Bánov, Skalky). S těmi se již bohužel setkáme jen ve velmi redukované formě. Byly odtěženy počátkem 20. století a zůstávají po nich jen vytěžené krátery. Např. odpadky zasypanému komolému kuželu bánovské sopky o průměru základny asi 200 m a výšce asi 20 m chybí několik metrů vrcholové části. Druhou skupinu tvoří výrazné vrcholy v okolí Bojkovic (Bučník, Valy). Jejich velikost dovolila jen částečné odtěžení (Bučník). Povrchové výskyty andezitu byly vesměs vytěženy do poloviny 20. století.
S vulkanismem souvisí i vznik minerálních pramenů. Vyskytují se vody luhačovického typu, tedy slané vody mořského původu (Luhačovice, Záhorovice, Suchá Loz, Březová), sirné vody (Korytná, Javorník) nebo jejich kombinace (Nezdenice). Byly impulsem rozvoje lázeňství, kromě Luhačovic i v Záhorovicích
Vodstvo
Jednotlivé vrstvy flyše mají různou propustnost. Pískovec je propustný, jílovec nepropustný. Povrchová voda vsakuje do země, dokud nenarazí na nepropustnou vrstvu. Po ní stéká, po nasycení svrchní vrstvy stéká přímo po povrchu. Proto nejsou v Bílých Karpatech významné zásoby spodní vody, vodní toky mají proměnlivý průtok a je vyšší pravděpodobnost vzniku rychlých povodní.
Při pohledu na v létě vyschlá koryta se nechce věřit, že tyto vodní toky dokázaly vyhloubit dlouhá a hluboká údolí. Nejen to, při své erozní činnosti posunovaly svůj pramen stále výše k rozvodí (zpětná eroze), až se rozvodím probouraly na opačnou stranu a posunuly je proti svému toku do menších výšek. Vláře se podařilo prokousat skrz celý hřeben, proniknout do povodí Olšavy a ukrást jí její horní tok (vodní pirátství). Docela blízko tomuto cíli je říčka Teplica. Z tohoto důvodu je hřeben Bílých Karpat výškově nevyrovnaný. Střídají se úseky o výškách přes 700 mnm tvořené odolným horninami s úseky o výškách pod 600 mnm složené z měkkých hornin. Třeba původní rozvodí mezi Javořinou a Lopeníkem probíhalo jižněji přibližně po dnešní státní hranici. Příčinou zpětné eroze bývá často vyzdvižení pohoří. Vyzdvižení slovenské strany by pak vysvětlilo vznik dlouhých slovenský údolí a jejich absenci na moravské straně. Útvary vzniklé činností vody jsou zde vyvinuty jen ve velmi omezené míře. Patří k nim Krivoklátska a Haluzická tiesňava nebo minivodopád na Havraním potoce. Všechny nejvýznamnější vodní toky, tj. Velička, Olšava, Vlára a Myjava patří svou délkou ke konci první stovky českých řek, resp. dvacítky slovenských řek.