Las montañas de San Elías forman la cordillera costera más alta de la Tierra. Se formaron debido a la subducción de la microplaca de Yakutat por debajo de la placa norteamericana. La microplaca de Yakutat es una meseta oceánica en forma de cuña con un espesor de 20 a 30 kilómetros. Al igual que la placa adyacente del Pacífico, que tiene un grosor de corteza de 7 kilómetros, la placa de Yakutat se desplaza hacia el noroeste a un ritmo de 50 milímetros al año con respecto a Norteamérica. La placa de Yakutat es transportada hacia el norte a lo largo de la activa Falla de Fairweather, que probablemente comenzó hace más de 35 millones de años. Debido a su grosor, la placa de Yakutat es flotante, lo que provoca el levantamiento de la superficie de la placa norteamericana superpuesta, que formó las montañas Talkeetna y la cordillera de Alaska en el centro-sur de Alaska, situadas por encima de la parte subducida de la placa de Yakutat.
Las montañas de San Elías se formaron en el límite de la placa de Yakutat con la de Norteamérica. Los sedimentos de hasta 12 kilómetros de espesor que se depositaron sobre la placa de Yakutat se imbricaron y deformaron al ser raspados y componen hoy los flancos meridionales (costeros) de las montañas de San Elías. En cambio, las regiones elevadas de la divisoria de aguas (campo de hielo de Bagley, glaciar de Seward) y al norte de ésta están compuestas por rocas que forman parte de la placa norteamericana.Los picos más altos de las montañas de San Elías se encuentran en la región del campo de hielo alto del Parque Nacional de Kluane (monte Logan, monte Vancouver) y al norte del glaciar Malaspina (monte San Elías, monte Cook), en la región conocida como sintaxis de San Elías. En la región de la sintaxis, el estilo tectónico cambia de movimiento de deslizamiento a lo largo de la Falla de Fairweather a la colisión al oeste del Estrecho de Malaspina. Esta transición tectónica concentra la tensión en la corteza en la sintaxis que, junto con la eficiente erosión glacial, da lugar a procesos de retroalimentación positiva que, con el tiempo, forman picos montañosos extremadamente altos y un relieve local, así como una rápida exhumación de las rocas desde hasta 10 km de profundidad hasta la superficie.