Nördlich des Odenwaldes tritt das variszische kristalline Grundgebirge jenseits der Untermain-Ebene wieder im Nordwest-Spessart (Vorspessart) an die Tagesoberfläche. Von der mächtigen Quartär- und Tertiärfüllung des Maintals ist es durch junge N-S bis NNW-SSE verlaufende Randverwerfungen mit Sprunghöhen zwischen 200 und 500 m getrennt. Im Nordwesten bilden die Rotliegend-Gesteine der Wetterau bzw. ihre pleistozäne Bedeckung die Grenze. Im Osten besteht der eigentliche Hochspessart im Anschluss an den südöstlichen und östlichen Odenwald aus Zechstein und Buntsandstein.

Als Teil der Mitteldeutschen Kristallinschwelle steht das kristalline Grundgebirge des Vorspessarts mit dem Kristallinen Odenwald im Südwesten und dem Kristallinaufbruch von Ruhla-Brotterode im Thüringer Wald in Verbindung.

Im Kristallinen Spessart sind vorwiegend Ortho- und Paragneise sowie Glimmerschiefer mit eingelagerten Quarziten, Marmoren und Amphiboliten aufgeschlossen. Sein Strukturbau zeigt ein generelles SW-NE-Streichen der metamorphen Serien. Insgesamt sieben, sich lithologisch deutlich gegeneinander absetzende Zonen lassen sich unterscheiden.

1. Amphibolit-Paragneis-Zone
2. Quarzit-Glimmerschiefer-Zone
3. Zone der staurolithführenden Paragneise
4. Rotgneis-Zone
5. Glimmerschiefer-Biotitgneis-Komplex
6. Körnig-streifige Paragneis-Serie
7. Quarzdiorit-Granodiorit-Komplex

Die strukturbildende Faltung und die in Bezug auf die Hauptfaltung syn- bis posttektonische Hauptmetamorphose des präkambrisch-altpaläozoischen Grundgebirgsstockwerks des Vorspessarts erfolgte zweifellos variszisch. K/Ar-Daten ergaben für die Hauptmetamorphose ein Mindestalter von 320+/-5 Ma (Wende Unterkarbon/Oberkarbon). Die variszische Metamorphose verlief bei 600-650 °C und 5-6 kbar unter einheitlichen Bedingungen der Mitteldruck-Amphibolithfazies. Hierbei muss es zu einer großräumigen, NW-gerichteten Überschiebung gekommen sein, was aus stellenweise zu beobachtenden monoklinen Falten und den verbreiteten Scherflächengefügen geschlossen werden kann.
Die Verformung der Schieferverbände zum heutigen Kuppelbau ist die Folge jüngerer variszischer Bewegungen.