Omkring Aalborg findes højtliggende skrivekridtaflejringer, der træder frem i Aalborg-, Sejlflod- og Kongerslevområderne syd for Limfjorden. I den nordlige del af Gravlevdalen findes skrivekridt og danienkalk. Mod vest ved Nibe ligger skrivekridtet også højt mange steder, og syd for Nibeegnen findes der danienkalk under istidsaflejringerne.
Nord for Limfjorden finder man istidsaflejringer af moræneler, smeltevandssand, -grus og -ler. Også på skrivekridtbankerne syd for Limfjorden er der istidsaflejringer, som bliver tykkere, jo længere man bevæger sig mod syd. Istidslagene består især af smeltevandssand og -grus. Langs hele Limfjorden, fra Hals til vest for Nibe, og langs kysten ud mod Kattegat består de øverste geologiske lag af hævede sand- og leraflejringer, som er dannet af Littorinahavet. På Kattegatkysten møder man desuden et udbredt system af strandvolde fra tiden efter sidste istid. Tykkere ferskvandsaflejringer fra samme periode findes fx i den nordlige del af Gravlevdalen. Under disse aflejringer ligger aflejringer af sand og ler fra det ældre Yoldiahav, og nord for Limfjorden træder de frem på overfladen.
Kommunens grundvandsmagasiner ligger i danienkalk fra ældste Paleocæn, skrivekridt fra Kridttiden og i sandlag fra istiden.