自然地理的空间差异即地域差异，是自然地理系统（自然区域）地域分异的结果，是指自然地理系统各组成要素及整体在地球表面沿一定的方向发生的组成、外貌、结构等的空间分化以及因此形成不同等级的自然地理系统的过程或现象。地域分异是一种客观现象，主要由地球内部运动和太阳辐射在地球表层分布不均引起。贵州的自然地理差异主要受地壳运动的影响，是地球构造运动在地表的反映。
一、地质岩性差异
（一）地质构造
贵州地处两个大地构造单元——扬子准地台和华南褶皱带之间。铜仁—玉屏—镇远—凯里—丹寨—三都—独山麻尾一线以东的黔东南和铜仁部分地区为华南褶皱带，以西为扬子准地台。扬子准地台又分为黔北台隆、黔南台陷和四川台坳三个部分。以温水—习水县城—醒民一线为界，西北属四川台坳，西南为黔北台隆；以镇远—福泉—贵定—贵阳—平坝—安顺—镇宁—贞丰—册亨—兴义—巴结一线为界，西北为黔北台隆，以南为黔南台陷。
（二）地层与岩性
贵州出露地层比较齐全，从元古代到新生代地层均有出露，沉积岩、岩浆岩和变质岩三大类岩石都有分布，其中沉积岩占主导，碳酸盐岩地层分布面积最广，是著名的“沉积岩王国”“喀斯特中心”。总体而言，贵州东部的黔东南和铜仁，以前寒武纪古老的变质岩为主，其余地区以古生代到中生代的沉积岩为主，具体分布如下。
岩浆岩：贵州的岩浆岩分布比较零星，面积不大，主要分布在黔东南和梵净山区。其中，梵净山、余庆县相对集中，主要为基性岩和超基性岩，如辉长岩等。
变质岩：贵州的变质岩以区域变质为主，集中分布在黔东南和梵净山区，多为浅变质的陆源碎屑岩和中酸性岩浆岩变质岩，属前震旦系和震旦系地层。黔东南前震旦系主要为广泛分布的厚13000余米的下江群巨厚层浅变质岩。