I Lyngby-Taarbæk Kommune ligger toppen af de prækvartære lag, dvs. de lag som er ældre end 2,6 mio. år, i dybder på 50‑75 m. Ved Klampenborg aftager dybden dog til 15‑20 m. De prækvartære lag består overvejende af mindst 35 m tykke lag af kalksten fra Danien.
Oven på de prækvartære lag ligger op til 50 m tykke, vekslende lag af moræneler og smeltevandssand fra sidste istid. Langs Mølleå samt omkring Furesø, Bagsværd Sø og Lyngby Sø er der ferskvandsaflejringer af sand, ler og tørv, som blev afsat i tiden efter sidste istid, mens Øresundskysten fra Klampenborg til Taarbæk består af havaflejringer.
Kommunen indvinder grundvand fra danienkalken samt stedvis fra lagene af smeltevandssand og -grus.
