Nordpå fra Sidinge Fjord består de prækvartære aflejringer, dvs. de lag, som blev aflejret før istiderne, af Bryozokalk, der blev afsat i Danien og ligger i 30‑75 m’s dybde. Syd herfor findes aflejringer fra Paleocæn i 30‑40 m’s dybde, mens aflejringerne længst mod syd består af ler fra Eocæn. Fælles for de prækvartære lag er, at de alle er havaflejringer.
Odsherredbuerne blev dannet i sidste istid, Weichsel. De består af 50‑75 m tykke, forstyrrede lag af bl.a. flager af ler fra istiden Elster og den efterfølgende mellemistid, Holstein, samt af aflejringer fra sidste istid. I områderne omkring bakkerne ligger 30‑40 m tykke lag af aflejringer fra sidste istid.
Aflejringer fra Littorinahavet er udbredte langs kommunens kyster og dækker store arealer bl.a. på Rørvighalvøen, i Sejerø Bugt, ved Klint og på Sjællands Odde. Her findes også områder med flyvesand. I inddæmninger som Lammefjord og Sidinge Fjord ses havaflejringer af sand, silt og ler, mens der er aflejret tørv i bl.a. Trundholm Mose. Der indvindes grundvand fra bryozokalken samt fra lagene af smeltevandssand og -grus.
Morfologisk kort over de vigtigste landskabselementer i Odsherred Kommune. Store dele af landskabet blev dannet i slutningen af sidste istid, hvor den fremrykkende is skubbede de foranliggende jordmasser op i de store randmorænebakker, man i dag kender som Odsherredbuerne. Det kuperede dødislandskab omkring buerne blev dannet af dødis, som blev efterladt, da isen smeltede tilbage. I takt med at isen smeltede, steg havniveauet, og de lavtliggende dele af landskabet blev oversvømmet. Efterfølgende har landet hævet sig, så dele af den tidligere havbund er blevet til tørt land.
