Les roches qui composent les montagnes Cascade sont principalement d'origine ignée, ce qui signifie qu'elles se sont formées à partir de magma refroidi et solidifié. Ces roches comprennent des coulées de lave, des dômes volcaniques, des tufs à coulées de cendres, des cônes de scories et d'autres types de dépôts volcaniques. La composition des roches varie selon le type d'activité volcanique qui les a produites. Certaines zones, comme la partie centrale de la chaîne, sont dominées par des roches riches en silice, comme la rhyolite, la dacite et l'andésite, qui sont de couleur claire et ont une viscosité élevée. D'autres zones, en particulier près de l'extrémité nord de la chaîne, sont dominées par des coulées de lave plus sombres et plus mafiques et des dépôts volcaniques composés de roches comme le basalte et l'andésite.
Dans l'ensemble, les montagnes Cascades sont un excellent exemple de géologie volcanique et présentent un large éventail de roches ignées formées par des processus volcaniques liés à la subduction sur des millions d'années.