На территории Узбекистана проявились как древние горообразовательные процессы, так и новейшие движения земной коры, продолжающиеся и сейчас. В прошлые геологические эпохи наибольшее значение имела позднепалеозой-ская (герцинская или варисская) складчатость, которая захватывала основные пространства Узбекистана (за исключением южной части отрогов Гиссарского хребта). Образование складок сопровождалось вулканическими процессами — внедрениями магмы в толщу земной коры и излияниями ее на поверхность. Особенно много вулканических пород позднепалеозойского возраста в хребтах Каржантау, Пскемском, Чаткальском и Кураминском. Осевая часть Гиссарского хребта также область почти сплошного развития изверженных пород.

Много таких пород встречается в хребте Нуратау, в отрогах Зеравшанского хребта. С внедрением магмы связаны месторождения рудных полезных ископаемых: меди, цинка, свинца и других. Возникшая в результате этой складча тости горная страна на протяжении длительных геологических периодов подвергалась разрушению и уже 150—160 млн. лет тому назад (в начале мезозоя) превратилась в основном в равнину.

На ней в течение многих миллионов лет при участии воды шел процесс так называемого химического выветривания. Его продукты, накопившиеся на поверхности,— каолиновые глины и бокситы — сейчас важные полезные ископаемые. В пониженных участках древнего рельефа — в долинах, лежавших между возвышенностями, сложенными продуктами выветривания,— оставались заливы и лагуны моря, располагавшегося в то время на западе и на юге. В них накапливались отложения, в том числе остатки пышной влаголюбивой растительности. В дальнейшем из них образовались каменные угли, которыми богат Узбекистан.

Самые значительные месторождения этого топлива приурочены к древним, впоследствии приподнятым впадинам — Ферганской, Ангренской и Сурхандарьинской. Влажный и теплый климат, способствовавший химическому выветриванию и развитию растительности, сменился затем более засушливым. На юге, за пределами древней суши, море также отступило и установился на некоторое время континентальный режим, с которым связано накопление мощных толщ гипса, ангидрита, каменной (поваренной) и калийной солей. Самым крупным месторождением соли в горах Узбекистана является соляной купол Ходжаикан у восточного подножия Куги-тангтау.

С новым вторжением моря, которое последовало в конце мезозоя — начале кайнозоя, связаны образовавшиеся в те времена залежи нефти, газа, серы, стекольных песков, цементного сырья. Осадочные отложения мезозойского и кайнозойского возраста (известняки, глины, песчаники) слагают все основные хребты юга Узбекистана и предгорья его северной части. Около 40 млн. лет тому назад (в палеогеновом периоде) начались новые движения земной коры, вызвавшие отступание моря.