Die Nördlichen Kalkalpen durchqueren ganz Österreich, sie reichen vom Grenzbereich Vorarlbergs zur Schweiz und zu Liechtenstein im Westen bis in die südwestlichen Außenbezirke Wiens. Hier tauchen sie unter die Sedimente des Wiener Beckens in die Tiefe und finden weiter östlich in vergleichbaren Gesteinen der Karpaten ihre Fortsetzung.

Das eindrucksvolle Landschaftsbild der Nördlichen Kalkalpen hat seine Ursache im engen Nebeneinander von wuchtigen Bergstöcken mit schroffen Felswänden aus Kalk- und Dolomitgestein und bewaldeten, sanftwelligen Mittelgebirgsketten und Beckenlandschaften aus weichen Mergeln und Sandsteinen. Dies ist Ausdruck der sehr abwechslungsreichen Entstehungsgeschichte der Gesteine, die aus einer mehrere Kilometer dicken » Schichtfolge unterschiedlichster Meeresablagerungen hervorgegangen sind. Mengenmäßig dominieren kalkige Sedimente aus Riffen und seichten Lagunen. Insbesondere im Mittelabschnitt der Nördlichen Kalkalpen – vom Steinernen Meer bis zum Toten Gebirge, in geringerem Umfang auch weiter östlich im Hochschwab und im Rax-Schneeberg-Gebiet – bilden diese Kalke großflächige, intensiv verkarstete Hochplateaus. Deren vorwiegend unterirdische Entwässerung schuf ausgedehnte Höhlensysteme. Das Schönberg-Höhlensystem im westlichen Toten Gebirge ist mit bislang 135 km vermessener Ganglänge die derzeit längste Höhle der Europäischen Union.

Der Südrand der Nördlichen Kalkalpen folgt auf weiten Strecken einer Reihe von markanten Längstälern wie beispielsweise dem Inn- und dem Ennstal, bis diese in Nordrichtung umschwenken und die Kalkalpen querend der Donau zufließen. Diese begrenzenden Täler haben ihre Ursache nicht nur in den südlich anschließenden, weicheren Schiefergesteinen der Grauwackenzone, sondern auch in den streckenweise hier verlaufenden großen Störungen der Ostalpen.