- L’Ardenne primaire ou massif ardennais correspond à toute la partie occidentale du grand massif schisteux ardenno-rhénan surélevé par l’orogenèse hercynienne ayant succédé à l’orogenèse calédonienne plus ancienne. Elle se rattache au Massif schisteux rhénan par une sorte d’isthme occupé par les terrains primaires de l’Eifel. Elle est limitée au nord et à l’ouest par un recouvrement de terrains crétacés, au nord-est par le « golfe de Cologne » occupé par des terrains quaternaires, au sud-est par les terrains triassiques du « golfe de Luxembourg » et au sud par les terrains jurassiques du « bassin de Paris ».
- L’Ardenne secondaire ou jurassique correspond à la partie méridionale du domaine ardennais. Pendant la période jurassique (de –205 à –135 millions d’années), la partie méridionale de l’ancienne chaîne hercynienne considérablement rabotée par l’érosion, est envahie par une transgression marine qui débute un peu avant, au Rhétien (entre –230 et –205 Ma), et se trouve libérée de la mer par la régression marine qui s’opère au Portlandien (entre –145 et –135 Ma). Le Jurassique se présente ainsi pour l’Ardenne méridionale comme un important cycle sédimentaire.
Le sous-sol de l’Ardenne est composé de pierre schisteuse de couleur foncée, cette caractéristique géologique permet de distinguer l’Ardenne proprement dite des régions voisines (la Gaume au sud, le Condroz au nord).