Wie für die meisten der miteleuropäischen Gebirge war das Variszische Gebirge, das sich vor etwa 400 Millionen Jahren bildete, die Mutter auch der Eifel. Jedoch ist die Eifel, im Gegensatz zu den meisten ihrer Schwestern, noch immer vulkanisch aktiv. Zahlreiche Kohlensäureaustritte zeugen davon. Der Laacher See ist das bekannteste Beispiel für diese Erscheinungen. Während der etwa 11000 Jahre zurück liegenden letzten Ausbrüche entstanden die bekannten Maare in der Eifel.
Das Grundgebirge der Eifel besteht vorrangig aus Schiefer, Quarzit, Kalkstein und Sandstein und ist devonischen Ursprungs. In jenen Zeiten wurden diese Gesteine in einem urzeitlichen Meeresbecken abgelagert. Dort wurde der Abtragungsschutt des Nordkontinents Laurasia eingeschwemmt. Dieses Meeresbecken wurde im Devon und Karbon der variszischen Faltung unterzogen und so entstand ein Gebirge. Seitdem blieb die Eifel fast durchgehend Festland und musste sich wie jedes andere Gebirge den Einflüssen der Erosion aussetzen. Nur für eine kurze Zeit wurde sie noch einmal von einem Meer überflutet. Später begann die Eifel zusammen mit dem Rheinischen Schiefergebirge aufzusteigen. Dadurch frästen sich Flüsse und Bäche in die zuvor leicht wellige Landschaft ein und formten das Gesicht des heutigen Mittelgebirges. Flache Hochebenen und tief eingeschnittene Täler prägen dieses Gesicht.
Vor etwa fünfzig Millionen Jahren begann der Vulkanismus in der Eifel. Zahlreiche die Landschaft bestimmende Vulkanausbauten entstanden. Lavaströme und weitläufige Decken aus Bims und Tuff wurden durch die vulkanischen Auswurfmassen geschaffen. Der Schwerpunkt der Vulkanausbrüche lag in der Hocheifel. Dieser Vulkanismus erlosch vor etwa fünfzehn bis zwanzig Millionen Jahren. Im Gegensatz zum Vulkanismus der Hocheifel ist der Vulkanismus in der Ost- und Westeifel viel jünger. Er begann vor etwa einer Millionen Jahre und war bis in die jüngere geologische Geschichte aktiv. Reste davon sind (siehe weiter oben) noch heute zu beobachten.