Vârfurile, altitudinile și pasurile Carpaților Românești exprimă configurația verticală a reliefului și gradul de continuitate al culmilor. Distribuția înălțimilor reflectă efectele combinate ale structurii geologice, ridicărilor tectonice și modelării diferențiate. Cele mai mari altitudini se concentrează în Carpații Meridionali, unde numeroase masive depășesc 2 000 de metri. Vârful Moldoveanu, situat în Munții Făgăraș, atinge 2 544 de metri și reprezintă punctul culminant al României. În același masiv, Vârful Negoiu ajunge la 2 535 de metri, confirmând amplitudinea sectorului central al crestei principale. Parângul Mare și Peleaga individualizează alte nuclee de mare altitudine din ramura meridională. În Carpații Orientali, Pietrosul Rodnei, de 2 303 metri, depășește înălțimile masivelor vulcanice și ale munților de fliș. În Carpații Occidentali, Cucurbăta Mare, de 1 849 de metri, constituie maximul altitudinal al Munților Apuseni și al întregii ramuri. Pasurile sunt sectoare coborâte ale cumpenelor de ape, care permit traversarea culmilor între bazine hidrografice învecinate. Formarea lor poate fi favorizată de structură, de diferențele de rezistență ale rocilor și de evoluția regresivă a văilor opuse. Pasurile Prislop și Tihuța asigură legături între compartimentele nordice ale Carpaților Orientali și regiunile învecinate. Oituz și Predeal reprezintă puncte importante de traversare în sectoarele central-sudice ale arcului carpatic. Altitudinea unui pas nu trebuie confundată cu înălțimea maximă a unei șosele montane, deoarece traseul rutier poate depăși șaua propriu-zisă. Compararea vârfurilor și a pasurilor evidențiază atât amplitudinea reliefului, cât și posibilitățile naturale de comunicare dintre compartimentele montane.
Structura geologică a Carpaților Românești rezultă din evoluția unui segment al sistemului orogenic alpin, constituit prin convergența și reorganizarea unor domenii continentale și oceanice. Fundamentul unor unități include roci metamorfice și magmatice mai vechi decât deformările alpine, încorporate ulterior în edificiul montan. Peste aceste formațiuni s-au acumulat succesiv depozite sedimentare, ale căror caractere reflectă variația mediilor de sedimentare. Compresiunea tectonică a produs cutări, falii inverse și pânze de șariaj, prin deplasarea unor volume de roci peste alte unități. Deformările majore s-au desfășurat în etape distincte, cu rol important al evenimentelor cretacice și miocene. În consecință, vârsta rocilor nu coincide cu vârsta structurii tectonice și nici cu momentul formării reliefului actual. Carpații Orientali cuprind unități cristalino-mezozoice, pânze de fliș și un domeniu magmatic neogen-cuaternar situat predominant spre interiorul arcului. Flișul este alcătuit din succesiuni sedimentare cu alternanțe de gresii, marne și argile, depuse în mare parte prin curgeri gravitaționale submarine. În Carpații Meridionali, unitățile tectonice cu fundament metamorf și granitoide sunt asociate cu învelișuri sedimentare păstrate neuniform. Carpații Occidentali prezintă o alcătuire eterogenă, în care structurile alpine sunt intersectate și compartimentate de sisteme de falii. Magmatismul neogen și cuaternar a generat corpuri intrusive și edificii vulcanice, cu dezvoltare deosebită în sectorul oriental. Ridicările târzii și subsidența bazinelor învecinate au influențat energia reliefului și evoluția rețelei hidrografice. Activitatea seismică din regiunea Vrancea indică persistența unor procese geodinamice profunde la curbura arcului carpatic. Relieful actual reprezintă astfel expresia unei structuri tectonice complexe, remodelate continuu prin eroziune, transport și acumulare.
Relieful glaciar al Carpaților Românești reprezintă moștenirea geomorfologică a ghețarilor montani dezvoltați în perioadele reci ale Pleistocenului. Distribuția sa este condiționată de altitudine, de cantitatea precipitațiilor solide și de configurația versanților care permitea acumularea zăpezii. Cele mai extinse și mai bine conturate ansambluri se întâlnesc în Carpații Meridionali, în special în Retezat, Făgăraș și Parâng. În Carpații Orientali, Munții Rodnei păstrează forme glaciare reprezentative pentru sectorul nordic al țării. Ghețarii au ocupat obârșiile și segmentele superioare ale văilor, fără a forma o calotă continuă peste ansamblul carpatic. Prin eroziune, aceștia au excavat circuri cu funduri relativ netede sau supradâncite, delimitate de versanți abrupți. Unirea și retragerea pereților circurilor au contribuit la îngustarea crestelor și la individualizarea unor vârfuri piramidale. Văile glaciare se disting prin lărgirea transversală și prin profilul frecvent apropiat de forma literei U. În profil longitudinal apar praguri și cuvete, rezultate din eroziunea diferențiată și din particularitățile substratului. Materialul transportat de gheață a fost depus sub forma morenelor, alcătuite din fragmente cu dimensiuni variate și sortare redusă. După retragerea ghețarilor, unele excavații au fost ocupate de lacuri, în timp ce altele au fost colmatate parțial. Formele glaciare au fost ulterior modificate prin dezagregare, prăbușiri, avalanșe și procese torențiale. Relieful periglaciar asociat trebuie diferențiat genetic, deoarece rezultă în principal din acțiunea înghețului și dezghețului asupra terenurilor lipsite de acoperire glaciară permanentă. Ansamblul acestor forme permite reconstituirea condițiilor paleoclimatice și a organizării vechilor sisteme glaciare montane.
Relieful carstic al Carpaților Românești se dezvoltă predominant pe calcare și dolomite, prin dizolvarea rocilor de către apele îmbogățite în dioxid de carbon. Intensitatea carstificării depinde de compoziția rocii, de fisurație, de structură și de disponibilitatea apei. Procesele de dizolvare se asociază cu eroziunea mecanică, transportul subteran și prăbușirea unor volume de rocă. La suprafață se formează lapiezuri, doline și depresiuni rezultate din asocierea sau extinderea formelor carstice elementare. Dolinele concentrează frecvent scurgerea către subteran și pot avea origini predominant dizolvative sau de prăbușire. Ponoarele reprezintă puncte de pătrundere a apelor în rețelele subterane, iar izvoarele carstice readuc la suprafață o parte a acestui drenaj. În interiorul masivelor se dezvoltă peșteri și avene, organizate în raport cu discontinuitățile rocilor și cu evoluția nivelurilor de drenaj. Speleotemele calcitice se formează prin precipitarea carbonatului de calciu, în condiții fizico-chimice diferite de cele care favorizează dizolvarea. Munții Apuseni concentrează ansambluri carstice importante în Bihor, Pădurea Craiului și Trascău. În Padiș, relațiile dintre bazinele de suprafață și drenajul subteran produc o organizare hidrografică discontinuă. Munții Aninei și alte sectoare calcaroase din Banat prezintă, de asemenea, platouri carstificate, chei și sisteme de peșteri. În Carpații Meridionali și Orientali, carstul are o distribuție mai fragmentată, dependentă de apariția formațiunilor carbonatice. Acumulările de gheață din anumite peșteri reflectă condițiile topoclimatice și circulația aerului, nu existența unor ghețari montani activi. Permeabilitatea fisurală și circulația rapidă prin conducte fac ca acviferele carstice să fie vulnerabile la poluarea provenită de la suprafață.
