Landmannalaugar eru á ungu og síbreytilegu svæði, jarðfræðilega séð.  Það er megineldstöð sem kennd er við Torfajökul sem er landsins ríkasta svæði af súrum bergtegundum. 
Laugarnar eru innan svæðis sem núorðið er talin vera stærðarinnar askja.  Barmurinn er greinilegasti vitnisburðurinn um barm öskjunnar.  Hann er talinn vera um 7-800.000 ára gamall. 
Innan þessarar öskju er jafnvel önnur minni.  Form og aldur fjallanna við Brandsgil (450.000- 600.000 ár) gefa þá vísbendingu. 
Auk þess að vera kannski á jöðrum tveggja askja, hafa myndast önnur og nýrri fjöll á nánast sama svæðinu:  Bláhnúkur, 50 - 90.000ára úr biksteinshúðuðum hraunbólstrum og glersalla og Brennisteinsalda, 340 - 420.000 ára líparítfjall.

Um 1480 gaus í hlíðum Brennisteinsöldu.  Þá varð til Laugahraunið.  Þetta er þykkt rýólít (líparít)hraun sem hefur kólnað snögglega, því í því hefur nokkuð af steininum náð að glerjast, þ.e. orðið að hrafntinnu.  Í hraunjaðrinum sprettur upp heita vatnið. 
Það er nálægðin við heit innskot úr iðrum jarðar sem hitar vatnið, en Torfajökulssvæðið er eitt mesta jarðhitasvæði landsins.  Það þarf ekki að fara langt frá Landmannalaugum til að finna fleiri laugar og hveri. 

Þetta unga land í kringum Landmannalaugar er líka mótað af vatni og vindi. Jökulgilskvíslin og önnur vatnsföll skila miklu magni af allskyns steinmulningi úr giljunum og byggja upp flatlendi á milli fjallanna.  Aurar Jökulgilskvíslarinnar, beint framan við Landmannalaugar eru þar mest áberandi.