Kommunens prækvartære aflejringer, dvs. de lag, som blev afsat i tiden før istiderne, består af sand fra Miocæn med indslag af ler og brunkul. Sandlagene er krydslejrede og blev aflejret på lavere vand langs den daværende kyst, som har bevæget sig frem og tilbage. De tynde lag af ler og brunkul blev derimod aflejret i søer, laguner og moser.
På hedesletterne findes smeltevandssand og -grus, som blev aflejret under sidste istid, Weichsel. Øst og nord for Billund dækkes de prækvartære lag af spredte, op til 10 m tykke lag af smeltevandsler. På bakkeøerne domineres aflejringerne af smeltevandssand og flyvesand fra sidste istid, om end der stedvis også forekommer moræneler. I slutningen af sidste istid skabte flyvesand desuden store indsander på Grindsted Hedeslette.
Ferskvandsaflejringer fra tiden efter sidste istid kan findes i moser og søer samt langs vandløb som Omme Å.
Der indvindes grundvand fra de miocæne sandlag samt fra lagene af smeltevandssand og -grus.
