В строении Восточно-Европейская платформа выделяется древний, дорифейский (карельский, более 1600 млн. лет) складчатый кристаллический фундамент и спокойно залегающий на нём осадочный (эпикарельский) чехол. Фундамент выступает только на С. -З. (Балтийский щит) и Ю. -З. (Украинский щит) платформы. На остальной большей по размерам площади, выделяемой под названием Русской плиты, фундамент покрыт чехлом осадочных отложений.
В западной и центральной части Русской плиты, лежащей между Балтийским и Украинским щитами, фундамент относительно приподнят и залегает неглубоко, образуя Белорусскую и Воронежскую антеклизы. От Балтийского щита их отделяет Балтийская синеклиза (протягивающаяся от Риги в юго-западном направлении) , а от Украинского щита — система грабенообразных впадин Днепровско-Донецкого авлакогена, включающая Припятский и Днепровский грабены и заканчивающаяся на В. Донецким складчатым сооружением. К юго-западу от Белорусской антеклизы и к западу от Украинского щита, вдоль юго-западной границы платформы, простирается окраинная Бугско-Подольская депрессия.
Восточная часть Русской плиты характеризуется более глубоким залеганием фундамента и наличием мощного осадочного чехла. Здесь выделяются две синеклизы — Московская, простирающаяся на С. -В. почти до Тимана, и ограниченная разломами Прикаспийская (на Ю. -В.) . Их разделяет сложно построенная Волго-Уральская антеклиза. Её фундамент расчленён на выступы (Токмовский, Татарский и др.) , разделённые грабенами-авлакогенами (Казанско-Сергиевский, Верхнекамский) . С В. Волго-Уральская антеклиза обрамлена окраинной глубокой Камско-Уфимской депрессией. Между Волго-Уральской и Воронежской антеклизами располагается большой и глубокий Пачелмский авлакоген, сливающийся на С. с Московской синеклизой. В пределах последней на глубине обнаружена целая система грабенообразных впадин, имеющих северо-восточное и северо-западное простирание. Крупнейшие из них — Среднерусский и Московский авлакогены. Здесь фундамент Русской плиты погружен на глубину 3—4 км, а в Прикаспийской впадине фундамент имеет наиболее глубокое залегание (16—18 км) .
В строении фундамента Восточно-Европейская платформа участвуют смятые в складки сильно метаморфизованные осадочные и магматические породы, на больших пространствах превращенные в гнейсы и кристаллические сланцы. Выделяются площади, в пределах которых эти породы имеют очень древний архейский возраст, старше 2500 млн. лет (массивы Беломорский, Украинско-Воронежский, юго-западной Швеции и др.) . Между ними расположены карельские складчатые системы, сложенные породами нижне- и среднепротерозойского возраста (2600—1600 млн. лет) . В Финляндии и Швеции им отвечают свекофеннские складчатые системы, а в западной Швеции и южной Норвегии несколько более молодая — дальсландская. В целом фундамент платформы, за исключением западной окраины (дальсландская и готская складчатые системы) , образовался к началу позднего протерозоя (ранее 1600 млн. лет) .
В составе осадочного чехла участвуют отложения от верхнего протерозоя (рифея) до антропогена. Самые древние породы чехла (нижний и средний рифей) , представленные уплотнёнными глинами и песчанистыми кварцитами, присутствуют в Бугско-Подольской и Камско-Уфимской депрессиях, а также в Финляндии (иотний) , Швеции и Норвегии (спарагмит) и других районах. В большинстве глубоких впадин и авлакогенов осадочные толщи начинаются средне- или верхнерифейскими отложениями (глины, песчаники, диабазовые лавы, туфы) , в Днепровско-Донецком авлакогене — среднедевонскими породами (глины, песчаники, лавы, каменная соль) , в Прикаспийской синеклизе возраст нижних частей осадочного чехла неизвестен. Осадочные толщи чехла нарушены местами пологими изгибами, куполообразными (своды) и удлинёнными (валы) поднятиями, а также сбросами.