Aflejringer ældre end istiderne består i den nordlige del af kommunen af grønsandskalk og ler overlejret af 15‑25 m kalkholdigt ler. Alle lagene er fra Sen Paleocæn. Over disse lag findes der 25‑60 m tykke lag fra istiden af moræneler og smeltevandssand og -grus.
I den sydlige del af kommunen ligger bryozokalk fra Danien under 15‑20 m tykke istidslag af moræneler og smeltevandssand og -grus, mens der længst mod syd ligger skrivekridt fra Kridttid i 30 m’s dybde. Overfladelagene i kommunen domineres af moræneler fra sidste istid, Weichsel, og enkelte steder findes områder med smeltevandsler, -sand og -grus. I klinterne ved Korsør Skov og på Omø er der op til fem lag af moræneler med mellemliggende lag af smeltevandssand og -grus, som repræsenterer fem forskellige isfremstød.
Havaflejringer fra efter istiden findes flere steder langs kysterne til Storebælt og Smålandsfarvandet samt omkring kysterne til Omø og Agersø. Ferskvandsaflejringer findes langs åer og andre vådområder. Grundvand pumpes op fra skrivekridt, bryozokalk, grønsandskalk, smeltevandssand og -grus.