Stenarna som utgör Cascade-bergen är till övervägande del magmatiska ursprung, vilket betyder att de bildades av magma som svalnade och stelnade. Dessa stenar inkluderar lavaflöden, vulkaniska kupoler, askflödestuffar, askekottar och andra typer av vulkaniska avlagringar. Sammansättningen av stenarna varierar beroende på vilken typ av vulkanisk aktivitet som producerade dem. Vissa områden, såsom den centrala delen av området, domineras av kiseldioxidrika bergarter, såsom ryolit, dacit och andesit, som är ljusa till färgen och har hög viskositet. Andra områden, särskilt nära den norra änden av området, domineras av mörkare, mer maffiska lavaflöden och vulkaniska avlagringar som består av stenar som basalt och andesit.
Sammantaget är Cascade Mountains ett utmärkt exempel på vulkanisk geologi och visar upp ett brett utbud av magmatiska bergarter som bildades av subduktionsrelaterade vulkaniska processer under miljontals år.