Докембрий представлен биотитовыми и биотит-роговообманко-выми гнейсами и плагиогранитами.
Палеозой сложен кремнисто-глинистыми сланцами, песчано-глинистыми отложениями, карбонатными и вулканогенными образованиями. Среди этих отложений в разных местах по остаткам радиолярий, криноидей, брахиопод, мшанок и другой фауне выделяют кембрийские, верхнедевонские, каменноугольные и пермо-триасовые отложения. Габбро-диабазы пермо-триасового и нижнетриасового возраста образуют пластовые залежи, аналогичные траппам Сибирской платформы.
Чехол плиты формировался в основном с верхнего триаса. Его мощность в некоторых местах более 4000 м.
Триас и юра. В западной части плиты триас и нижняя, а нередко и срдняя юра выполняют грабены и грабен-синклинали. Они представлены песчано-сланцевой угленосной серией, в основании которой залегают эффузивно-осадочные образования. В центральных частях плиты угленосные толщи слагают и среднюю юру, а верхняя юра представлена морскими отложениями. В угленосных отложениях встречаются споры и пыльца голосеменных, папоротниковых, отчасти плауновых и хвощей. В северо-восточной части, в Усть-Енисейском районе, вся юра представлена в основном морскими терригенными отложениями, содержащими довольно богатую фауну аммонитов, белемнитов, пелеципод. Мощность юры 500—600 м. Кроме углей, с юрой связаны месторождения нефти и газа.