De prækvartære lag, dvs. de lag, som blev afsat før istiderne, består af mørkt, fedt ler, der blev aflejret i Selandien i et ca. 200 m dybt hav. Leret ligger højest mod sydvest, hvor man finder det i 50-60 m’s dybde. I resten af kommunen ligger det i en dybde på 80-100 m.
Lagene fra Selandien dækkes overvejende af istidsaflejringer fra sidste istid, Weichsel. En undtagelse er Helnæs, hvor 25-30 m tykke lag af moræneler og smeltevandsler ligger over et 10 m tykt lag af ler fra mellemistiden Eem. I Sønderby Klint syd for Assens kan man se lag fra tre isfremstød i sidste istid. Her ligger også en lille hedeslette med 15-30 m tykke lag af smeltevandssand og -grus. Mod øst består istidsaflejringerne af 20-30 m tykke lag af moræneler, mens der mellem Vissenbjerg, Aarup, Glamsbjerg og Tommerup Stationsby ligger et stort område med fladbakker.
Langs bl.a. Helnæs’ vestkyst og ved Brunshuse findes havaflejringer i form af sand og strandvolde, mens der langs åerne og omkring mange af de små søer ligger ferskvandsaflejringer, som er afsat i tiden efter sidste istid. Der indvindes grundvand fra lagene af smeltevandssand og -grus.