Il territorio del Sesia Valgrande Geopark contiene una straordinaria varietà di rocce e forme del paesaggio che derivano da diversi processi geologici: tutta l'area mostra ancora oggi gli effetti delle numerose vicende che l'hanno trasformata in centinaia di milioni di anni.
L'importanza della geologia del Sesia Valgrande Geopark è legata alla possibilità di riconoscervi diversi processi orogenetici: quelli che hanno formato dapprima antiche catene montuose ormai scomparse, e poi, quelli responsabili della genesi delle Alpi, prodotto dello scontro fra il continente africano e quello europeo. Si tratta di fenomeni che hanno portato alla luce rocce molto profonde della crosta terrestre e del mantello, ora visibili in una delle più spettacolari sezioni geologiche al mondo. In sequenza, vi si osservano diversi tipi di rocce, da quelle più profonde (rocce plutoniche e metamorfiche) a quelle più superficiali (rocce vulcaniche e sedimentarie). Pur coinvolte nella collisione fra i continenti, queste rocce hanno mantenuto caratteristiche distintive, riconducibili a precedenti vicende geologiche. Pertanto, esse costituiscono un modello di riferimento per l’interpretazione dei dati scientifici sulla crosta continentale.
A rendere ancora più straordinaria la sezione geologica del Geoparco è l'esistenza, nella sua parte meridionale, del cosiddetto “Supervulcano del Sesia”. Vi si riconoscono le rocce appartenenti al suo profondo sistema di alimentazione e alla sua caldera, formatasi con un'eruzione esplosiva.
A nord ovest del Supervulcano, lo scontro fra i continenti ha invece profondamente trasformato le rocce, generando una struttura geologica molto complessa. Le enormi forze in gioco hanno fratturato la crosta terrestre, impilandone i frammenti gli uni sugli altri come in un gioco di carte e piegando le rocce, rese duttili da temperature e pressioni elevatissime. L'insieme di questi processi ha trasformato gli stessi minerali che costituiscono le rocce, formandone di nuove: le rocce metamorfiche.
“Confine” fra i due continenti, l'uno conservato in modo eccezionale e l'altro trasformato profondamente, è la Linea Insubrica: si tratta di un insieme di spaccature allineate (faglie), lungo le quali si sono concentrati i movimenti tettonici della crosta terrestre durante le ultime fasi dell'orogenesi alpina.
Ma le montagne del geoparco non conservano solo testimonianze dei fenomeni interni del nostro pianeta: vi si trovano pure splendide forme di modellamento della superficie da parte dei ghiacciai, con le loro espansioni e i loro ritiri, e da parte dei fiumi: processi ancora attivi di cui è possibile osservare sia l'azione che gli effetti.
Insomma, nelle diverse rocce e forme del paesaggio del Geoparco possiamo leggere numerose vicende di una lunghissima storia geologica: una “geodiversità” che ci racconta di antichi oceani, continenti in movimento, vulcani e glaciazioni. Si tratta di un vero e proprio patrimonio geologico: non solo testimonianze delle dinamiche del nostro pianeta, ma anche fenomeni che hanno profondamente influito sullo sviluppo della cultura locale.