På Fanø består de prækvartære aflejringer, dvs. de lag, som blev afsat før istiderne, af fedt, svagt glimmerholdigt, mørkt ler, som blev aflejret i havet i Miocæn. Toppen af aflejringerne ligger i 30‑40 m’s dybde. Over leret findes havaflejringer fra mellemistiden Holstein. De er overlejret af 15‑20 m tykke lag af smeltevandssand og -grus med få tynde lag af smeltevandsler fra sidste istid, Weichsel.
Ved jordoverfladen langs vest-, syd og nordkysten ligger 10‑20 m tykke lag af marint sand fra tiden efter sidste istid, mens marskaflejringer af organiskholdigt sand, silt og ler findes langs østkysten. Det meste af den centrale del af øen er dækket af flere meter tykke lag af flyvesand. Der indvindes grundvand fra lagene af smeltevandssand og -grus og i mindre omfang fra de marine sandlag.
Kort over de overfladenære jordarter i Fanø Kommune. Store dele af kommunen dækkes af flyvesand, som har skabt et kilometerbredt klitlandskab med højderygge og mellemliggende vandfyldte lavninger. Langs vestkysten findes havaflejringer, som konstant udbygges med nye sedimenter, så øen vokser mod vest. Ved højvande får marskaflejringerne langs Fanøs østkyst også tilført sediment.
