Территория НП расположена на юго-восточном склоне Балтийского кристаллического щита, постепенно сменяющемся на крайнем юго-востоке Карелии Русской равниной. Повсеместно на поверхности наблюдаются небольшие выходы кристаллического фундамента. Он сложен до-кембрийскими кристаллическими породами (граниты, гнейсы и др.), возраст которых достигает более 3 млрд, лет. Однако в целом поверхность Балтийского щита в этом районе перекрыта чехлом четвертичных отложений разной мощности (от нескольких десятков сантиметров до 20-30 м). По генезису здесь выделяются аллювиальные (перемытые речные осадки), озерные (торфяные залежи на месте бывших озер и др.), ледниковые (моренные), озерно-ледниковые, водно-ледниковые (отмытые при таянии ледника водным потоками) отложения. Западная часть НП преимущественно равнинная, а в восточной части преобладает ярко выраженный холмисто-грядовый рельеф, образованный неровностями кристаллического фундамента, почти полностью перекрытыми маломощными супесчаными ледниковыми отложениями. Минимальные и максимальные отметки земной поверхности над уровнем моря составляют 104,4 и 277,7 м.