Der Gotthard-Strassentunnel durchfährt zwischen Göschenen und Airolo den Südteil des Aaremassives, die Urserenzone und die kristallinen Serien des Gotthardmassives.
Beim Portal Göschenen stehen auf rund 160 m Länge Lockergesteine an: Ausbruchsmaterial des Gotthard- Bahntunnels, Gehängeschutt und Bergsturzmaterial. Anschliessend folgt eine Strecke im Aaregranit, dem zentralen Granitkörper des Aarmassives. Anschliessend durchstösst der Tunnel die südliche Gneiszone, die mit scharfem Übergang an die Sedimentserie der Urserenzone anschliesst. Hier sind ältere Gesteine anzutreffen: Kalke, Kalkschiefer, Marmore und Tonschiefer aus dem Jura, sowie Rauhwacke, Dolomite und Schiefer der Trias, schliesslich Schiefer, sandige Schiefer und Sandsteine, welche dem Permokarbon zugeordnet werden.
Anschliessend
folgt die kristalline Hülle des Gotthardmassivs mit den Serizitschiefern
im Bereich des Lüftungsschachtes Hospental, danach die Paragneise, die
Strecke der Gamsbodengranitgneise mit nochmaliger Einlagerung eines
Paragneisbandes, und schliesslich, im Bereich des Südportales, die
Soresciagneise, die stark wasserführenden Formationen der
Tremolaschiefer.
Im Portalbereich Airolo wurde der Tunnel in den
bautechnisch ungünstigen Triasformationen im Tagbau erstellt.