Le Pic du Midi d'Ossau fait partie des plus anciennes formations géologiques des Pyrénées.
Les roches d'origine volcanique qui le composent comme l'andésite situent sa genèse au cours de l'ère primaire. De ce volcan, il ne restera qu'une caldeira (murailles circulaire à de plusieurs kilomètres de circonférence.
Témoin visible de cette époque, la crête dentelée de Moundelhs qui prolonge la silhouette du Pic vers le Nord. Au tertiaire, les forces tectoniques à l'origine de soulèvement des Pyrénées donnent de l'Ossau une seconde genèse. La cadeira se disloque, une partie chevauche l'autre pour prendre l'allure d'une proue élancée vers le ciel.