По различиям в геологическом строении и рельефе Антарктида разделяется на Восточную и Западную. Поверхность ледникового щита Восточной Антарктиды, круто поднимаясь от берегов, в глубине материка становится почти горизонтальной; центральная, наиболее высокая его часть (в районе плато Советское), достигает 4000 метров и является главным ледоразделом, или центром оледенения Восточной Антарктиды. В Западной Антарктиде располагаются три центра оледенения высотой 2–2,5 тысячи метров. Вдоль побережья часто простираются обширные низменные равнины шельфовых ледников (обычно на высоте ЗО-100 метров над уровнем моря), два из которых имеют огромные размеры (Росса — 538 тысяч квадратных километров, Фильхнера — 483 тысячи квадратных километров).
Рельеф коренной (подледной) поверхности Восточной Антарктиды представляет собой чередование высоких горных поднятий с глубокими впадинами. Наиболее глубокая впадина Восточной Антарктиды располагается к югу от Берега Нокса. Основными поднятиями являются подледные горы Гамбурцева и Вернадского, поднимающиеся в центральной части Восточной Антарктиды и достигающие высоты 3390 метров. Частично покрыты льдом Трансантарктические горы (гора Керкпатрик, 4530 метров). Над ледниковой поверхностью поднимаются также хребты Земли Королевы Мод, горы Принц-Чарлз и другие. Рельеф Западной Антарктиды более сложен, здесь горы чаще „прорывают“ ледниковый покров, особенно на Антарктическом полуострове. Хребет Сентинел в горах Элсуорт достигает высоты 5140 метров (массив Винсон) и считается высшей точкой Антарктиды. В непосредственной близости к хребту находится и наиболее глубокая впадина подледного рельефа Антарктиды — 2555 метров. Материковая отмель Антарктиды лежит ниже, чем у других материков (на глубине 400–500 метров).
Большую часть материка образует докембрийская Антарктическая платформа (вся Восточная Антарктида, центральная часть Западной Антарктиды и частично Земля Мэри Бэрд), которая обрамлена на побережье Тихоокеанского — сектора мезозойскими складчатыми сооружениями (прибрежные районы морей Беллинсгаузена и Амундсена и Антарктический полуостров). Антарктическая платформа неоднородна в структурном отношении и разновозрастна в различных частях. Большая ее часть в пределах побережья Восточной Антарктиды представляет собой верхнеархейский (или нижнепротерозойский) кристаллический фундамент, сложенный разнообразными гнейсами, кристаллическими сланцами, мигматитами, теневыми гранитами и другими породами общей мощностью в 15–20 километров. На этом фундаменте в пределах разных участков залегают верхнепротерозойские и нижнепалеозойские осадочно-вулканогенные формации (нижние горизонты чехла) или чаще средне- и верхнепалеозойские терригенные отложения с силлами траппов (верхние горизонты чехла). В кристаллическом фундаменте распространены докембрийские и нижнепалеозойские интрузии габброанортозитов и чарнокитов и раннемезозойские интрузии нефелиновых сиенитов, связанные с процессами активизации.
На окраинах платформы, в пределах Трансантарктических гор и Земли Мэри Бэрд располагается древнекаледонская плита. Ее фундамент образован двухъярусной складчатой толщей: внизу дорифейским гнейсово-гранитным комплексом, вверху рифейскими и кембрийскими (возможно ордовикскими) терригенными и вулканогенными отложениями мощностью до десяти километров. Большое развитие в пределах плиты имеют интрузии нижнепалеозойских гранитоидов.
Чехол платформы сложен здесь толщей разновозрастных (от девона до мела) отложений (серия „Бикон“), представленных различными песчаниками, алевролитами и глинистыми сланцами мощностью до трех километров с многочисленными прослоями высокозольных углей и гондванской флорой. Серия включает в нижней половине горизонттиллитов, соответствующих первому (300 млн. лет назад) оледенению Антарктиды, и венчается покровами базальтов с прослоями тиллитов второго оледенения Антарктиды (150 млн лет назад). Многочисленны пластовые тела долеритов триасово-юрского возраста, пронизывающие серию „Бикон“.
Складчатый пояс Антарктиды образован тремя структурными ярусами, из которых нижний возник в конце перми или в триасе за счет мощной (10–12 километров) геосинклинальной палеозойской кароонатнотерригенной толщи; средний — полуплатформенный (1–5 километров) из континентальной осадочно-вулканической юрской толщи и морских терригенных отложений мелового возраста; верхний — кайнозойский платформенный (до двух километров) сложен андезитовыми и базальтовыми лавами, переслаивающимися с песчаниками и конгломератами. Складчатый пояс Антарктиды насыщен многочисленными габбро-гранитными интрузиями, главным образом мелового возраста. Б области сочленения платформы и складчатого пояса Антарктиды (е пределах гор Элсуорта) установлены раннемезозойские складчатые сооружения, сложенные мощной (более десяти километров) толщей слабометаморфизованных карбонатно-терригенных отложений, образующих краевой прогиб Антарктической платформы.
В Антарктиде открыты месторождения каменного угля, железных руд, установлены признаки месторождений слюды, графита, горного хрусталя, берилла, а также золота, урана, молибдена, меди, никеля, свинца, цинка, серебра и титана.
Малое число месторождений полезных ископаемых объясняется слабой геологической изученностью материка и его мощным ледниковым покровом. Перспективы антарктических недр весьма велики. Этот вывод базируется на сходстве геологического строения Антарктической платформы с гондванскими платформами других материков Южного полушария, а также на общности складчатого пояса Антарктиды с горными сооружениями Анд.
Рельеф Антарктиды разделяется на два резко различных типа: ледяной и коренной. Внутренние области материка заняты обширными возвышенными ледниковыми плато, переходящими к окраинам материка в пологий, а затем в пологоволнистый склон ледникового покрова. Сложнее ледниковый рельеф побережья, где чередуются слаборасчлененные участки края ледникового щита с испещренными трещинами выводными ледниками и с обширными равнинами шельфовых ледников, над которыми возвышаются пологие ледниковые купола.
Основные морфоструктуры подледного коренного рельефа сформировались, по-видимому, к концу неогена. Однако их обновление происходило и в четвертичное время. В пределах материка могут быть выделены обширные внутренние равнины, над которыми возвышаются глыбовые и складчато-глыбовые горные сооружения. Эти горные сооружения были расчленены доледниковой эрозией, а затем почти на всей площади обработаны ледниками. Отдельные вершины не перекрывались ледниковым покровом и были преобразованы местными, главным образом каровыми, ледниками и агентами физического, преимущественно морозного, выветривания.
