Τα Μετέωρα είναι ένα σύμπλεγμα από σκοτεινόχρωμους βράχους από ψαμμίτη οι οποίοι υψώνονται έξω από την Καλαμπάκα, στον νομό Τρικάλων στη Θεσσαλία, κοντά στα πρώτα υψώματα της Πίνδου και των Χασίων. Τα μοναστήρια των Μετεώρων, που είναι χτισμένα στις κορυφές κάποιων από τους βράχους, είναι σήμερα το δεύτερο σημαντικότερο μοναστικό συγκρότημα στην Ελλάδα, ύστερα από το Άγιο Όρος.[1] Από τα τριάντα που υπήρξαν ιστορικά, σήμερα λειτουργούν μόνον έξι, τα οποία, από το 1988 περιλαμβάνονται στον κατάλογο μνημείων παγκόσμιας κληρονομιάς της UNESCO.
Τα Μετέωρα βρίσκονται στο βορειοδυτικό όριο της Θεσσαλικής πεδιάδας και κοντά στο νότιο άκρο της Μεσοελληνικής Λεκάνης, ενός τεκτονικού βυθίσματος το οποίο εκτείνεται από την Αλβανία μέχρι τη Θεσσαλία.[2] Η μεσοελληνική λεκάνη συνορεύει στα δυτικά με την Πίνδο και στα ανατολικά οριοθετείται από την πελαγόνια ζώνη των Ελληνίδων.[3] Η λεκάνη είναι γεμάτη με ιζήματα που μετέφεραν ποταμοί ή θαλάσσια ιζήματα. Στο νότιο τμήμα της λεκάνης, όπου βρίσκονται τα Μετέωρα, τα ιζήματα αυτά χρονολογούνται από το Ολιγόκαινο και το Μειόκαινο. Πάνω τους βρίσκονται τα μεταγενέστερα ιζήματα της θεσσαλικής πεδιάδας, τα οποία καλύπτουν το νότιο τμήμα του συμπλέγματος των Μετεώρων.[2]
Το σύμπλεγμα των Μετεώρων αποτελείται κυρίως (σε ποσοστό που φτάνει το 95%) από βοτσαλωτό ψαμμίτη και κροκαλοπαγή του Ολιγόκαινου και του Μειόκαινου, και το υπόλοιπο ποσοστό αποτελούν κυρίως χοντρόκοκκοι ψαμμίτες. Απαντά επίσης ένα πολύ μικρό ποσοστό ιλυόλιθους, οι οποίοι όπου υπάρχουν σχηματίζουν ένα λεπτό στρώμα πάχους μερικών εκατοστών.[2]
Οι ψαμμίτες αποτελούνται από στρώματα πάχους αρκετών μέτρων σφηνοειδούς σχήματος. Κατά τόπος ανάμεσα σε αυτά τα στρώματα διακρίνονται στρώματα φακοειδούς σχήματος. Τα στρώματα ψαμμίτη έχουν ταυτοποιηθεί ως αποθέσεις ενός παλαιού δέλτα ποταμού τύπου Γκίλμπερ. Η προέλαση του δέλτα γινόταν από τα ανατολικά προς τα δυτικά. Κανάλια δημιούργησαν εγκοπές στα ιζήματα, οι οποίες διακρίνονται μέχρι σήμερα. Τα κανάλια αυτά πιθανόν δημιουργήθηκαν όταν η περιοχή ανυψώθηκε ή έπεσε η στάθμη της θάλασσας.[2] Το συνολικό πάχος των αποθέσεων του δέλτα φτάνει τα 300 μέτρα.[3] Κατά τόπους, στις κορυφές των λόφων, σώζεται πάνω από το στρώμα ψαμμιτών ένα στρώμα κροκαλοπαγών αποτελούμενο από γνεύσιους του παλαιοζωϊκού αιώνα και μάρμαρα της τριασικής εποχής. Το στρώμα αυτό είναι παχύτερο προς τα βορειοανατολικά. Θεωρείται ότι δημιουργήθηκε από ποτάμιες αποθέσεις.[3]
Τα Μετέωρα σήμερα έχουν τη μορφή απότομων κορυφών με ύψος που φτάνει τα 200 μέτρα και πλάτος μέχρι 300 μέτρα.[2] Το μέσο υψόμετρο είναι 313 μέτρα.
Μέσα σε αυτούς τους βράχους βρίσκεται το Σπήλαιο Θεόπετρας.