Уральские горы образовались в позднем палеозое в эпоху интенсивного горообразования (герцинская складчатость). Формирование горной системы Урала началось в позднем девоне (около 350 млн лет назад) и закончилось в триасе (около 200 млн лет назад).
Является составной частью Урало-Монгольского складчатого геосинклинального пояса. В пределах Урала на поверхность выходят деформированные и часто метаморфизованные горные породы преимущественно палеозойского возраста. Толщи осадочных и вулканических пород обычно сильно смяты, нарушены разрывами, но в целом образуют меридиональные полосы, обусловливающие линейность и зональность структур Урала.
В основании первых трёх зон по геофизическим данным уверенно прослеживается древний, раннедокембрийский, фундамент, сложенный преимущественно метаморфическими и магматическими породами и образованный в результате нескольких эпох складчатости. Самые древние, предположительно архейские, породы выходят на поверхность в Тараташском выступе на западном склоне Южного Урала. Доордовикские породы в фундаменте синклинориев восточного склона Урала неизвестны. Предполагается, что фундаментом палеозойских вулканогенных толщ синклинориев служат мощные пластины гипербазитов и габброидов, местами выходящих на поверхность в массивах Платиноносного пояса и других родственных ему поясов; эти пластины, возможно, представляют собой отторженцы древнего океанического ложа Уральской геосинклинали. На востоке, в Урало-Тобольском анти-клинории, выходы докембрийских пород довольно проблематичны.
Палеозойские отложения западного склона Урала представлены известняками, доломитами, песчаниками, образовавшимися в условиях преимущественно мелководных морей. Восточнее прерывистой полосой прослеживаются более глубоководные осадки континентального склона. Ещё восточнее, в пределах восточного склона Урала, разрез палеозоя (ордовик, силур) начинается изменёнными вулканитами базальтового состава и яшмами, сопоставимыми с породами дна современных океанов. Местами выше по разрезу залегают мощные, также изменённые спилит-натро-липаритовые толщи с месторождениями медноколчеданных руд. Более молодые отложения девона и отчасти силура представлены преимущественно андезито-базальтовыми, андезито-дацитовыми вулканитами и граувакками, отвечающими в развитии восточного склона Урала стадии, когда океаническая земная кора сменилась корой переходного типа. Каменноугольные отложения (известняки, грау-вакки, кислые и щелочные вулканиты), связаны с наиболее поздней, континентальной стадией развития восточного склона Урала. На этой же стадии внедрилась и основная масса палеозойских, существенно калиевых, гранитов Урала, образовавших пегматитовые жилы с редкими ценными минералами. В позднекаменноугольно-пермское время осадконакопление на восточном склоне Урала почти прекратилось и здесь сформировалось складчатое горное сооружение; на западном склоне в это время образовался Предуральский краевой прогиб, заполненный мощной (до 4-5 км) толщей обломочных пород, сносившихся с Урала, — молассой. Триасовые отложения сохранились в ряде впадин-грабенов, возникновению которых на севере и востоке Урала предшествовал базальтовый (трапповый) магматизм. Более молодые толщи мезозойских и кайнозойских отложений платформенного характера полого перекрывают складчатые структуры по периферии Урала.
Предполагается, что палеозойская структура Урала заложилась в позднем кембрии — ордовике в результате раскалывания позднедокембрийского континента и раздвижения его обломков, вследствие чего образовалась геосинклинальная впадина с корой и осадками океанического типа в её внутренней части. Впоследствии раздвижение сменилось сжатием и океаническая впадина начала постепенно закрываться и «зарастать» вновь формирующейся континентальной корой; соответственно менялся характер магматизма и осадконакопления. Современная структура Урала носит следы сильнейшего сжатия, сопровождавшегося сильным поперечным сокращением геосинклинальной впадины и образованием пологих чешуйчатых надвигов — шарьяжей.
Количество и качество выплавляемого металла во многом определяет экономическую мощь государства.
Отрасль включает черную (добыча железной руды, выплавка стали, чугуна и ферросплавов) и цветную металлургию (производство легких (алюминий, магний, титан) и тяжелых (медь, никель, олово, свинец) металлов) .
Металлургия сильно загрязняет воздух, воду, и экологический фактор становится главным для ее размещения.
Для производства 1 т стали нужно 7 т руды и кокса, поэтому на размещение отрасли влияют также сырьевой и топливный факторы. Новые производства не требуют кокса, но требуют много электроэнергии, т. е. энергетический фактор тоже важен для отрасли.
Главные базы цветной металлургии — Центральная (вокруг КМА) , Уральская и Сибирская (на юге Западной Сибири) .
Для руд тяжелых цветных металлов характерно низкое содержание металла в руде (для выплавки 1 т меди надо 100 т руды, 1 т олова — 300 т) , т. е. главным фактором размещения является сырьевой. Легкие цветные металлы получают методом электролиза. Поэтому их производство очень энергоемко (для производства 1 т алюминия требуется 17 тыс. кВт • ч электроэнергии, а 1 т титана — до 60 тыс. кВт • ч) . Следовательно, главный фактор размещения этого производства — энергетический.
Поэтому производство тяжелых цветных металлов размещается в районах добычи их руд (Урал, Норильск, Кольский полуостров) , а производство легких металлов — у источников дешевой электроэнергии — у крупных ГЭС в Братске, Красноярске.
Важнейшие задачи, которые должны быть решены в отрасли — это освоение новых богатых месторождений меди в Забайкалье, более полное извлечение из руд всех полезных элементов, решение задач охраны природы на предприятиях отрасли.
В современных условиях важно повышение качества металла, увеличение ассортимента проката. Путь решения — создание мини-заводов с современными технологиями, использующих металлолом и не оказывающих сильного отрицательного воздействия на природу.