Fra dybder på ca. 30‑40 m begynder de prækvartære aflejringer, dvs. de lag, som er ældre end 2,6 mio. år. Aflejringerne består nederst af skrivekridt fra Kridttiden og herover af kalk fra Danien.
Overfladen i kommunen udgøres af aflejringer fra sidste istid. De består overvejende af smeltevandssand og -grus samt sten, der er dækket af moræneler. Spredt i området ligger fladtoppede issøbakker, som er opbygget af smeltevandsler og -sand. I forbindelse med issøaflejringerne findes der desuden ældre ferskvandsaflejringer i form af ler fra Ældre Dryas, gytje fra Allerødtid og ler fra Yngre Dryas. I fordybninger i dødisterrænet, langs vandløbene, i Mølleådalen omkring Buresø og Bastrup Sø samt i den vestlige ende af Sjælsø findes der også ferskvandsaflejringer fra tiden efter sidste istid.
Grundvand indvindes fra danienkalk samt fra smeltevandssand og -grus. Enkelte steder i kommunen graves der smeltevandssand, -grus og -sten, ligesom der tidligere blev indvundet ler fra issøbakkerne.
