Tennengebirge er et karstlandskab, der hovedsagelig består af Dachsteinkalk, der står på en sokkel Ramsaudolomit. De sydlige forbjerge langs linjen Lungötz-Werfenweng-Werfen er en stærkt forskubbet zone af Werfener lag fra nedre Trias og dolomit fra mellem trias som benævnes Werfen-St.Martiner Schuppenzone, og som geologisk regnes til skifferalperne. Karstlandskabet har dannet mange huler i Tennengebrige, hvoraf de kendteste er de ca. 42 km lange Eisriesenwelt ved Werfen, der er verdens største ishule og er tilgængelig for turister. Andre kendte huler er Brunneckerhöhle ved Paß Lueg, Winnerfallhöhle ved Oberscheffau og Trickelhöhle ved Abtenau. Disse huler er aktive vandhuler, der bl.a. ved sneafsmeltningen bliver fyldt med vand. Tennengebirge er forskningsområde for Salzburgs landsforening for huleforskning. Der findes fortsat nye huler i området, mens gamle huler fortsat udforskes.