發(fā)育著巨厚的中山代白堊系地層，隱伏在第四系地層之下。
本區(qū)域水文地質(zhì)條件與地質(zhì)構(gòu)造、地形、地貌有明顯的一致性。含水巖組的分布及地下水運(yùn)動(dòng)規(guī)律受地質(zhì)條件的制約，地下水特征有著明顯的差異。全市地下水有4種：基巖風(fēng)化裂隙水、基巖構(gòu)造裂隙水、基巖巖溶裂隙水和第四系孔隙水：
1）基巖風(fēng)化裂隙水。主要分布在平北山區(qū)，賦存于花崗片麻巖風(fēng)化裂隙中。其基本特征是降水補(bǔ)給、淺循環(huán)、短排泄，風(fēng)化殼厚0m～10m，水的連通性差，呈散流狀態(tài)，既不均勻又不集中，山高水高，季節(jié)性變化明顯，含水量小，單井出水量小于1m3/h。
2）基巖構(gòu)造裂隙水。主要分布在基巖的構(gòu)造裂隙和地質(zhì)構(gòu)造帶中，在山前和平原的局部區(qū)域均可找到，單井出水量約1m3/h～5m3/h。
3）碳酸鹽巖類巖溶裂隙水。主要賦存于大理巖及各類變質(zhì)巖中 ，是主要的含水巖組，分布在西部和東部變質(zhì)巖區(qū)，包括明村、馬戈莊、張舍、田莊、門村、麻蘭、云山、祝溝、舊店等丘陵鄉(xiāng)鎮(zhèn)。巖石風(fēng)化深度達(dá)50m。在15m～30m深處巖溶裂隙發(fā)育，地下水呈線狀分布，連通性好，含水豐富，單井出水量約5m3/h～30m3/h。
4）第四系孔隙水。主要分布在南部及西部平原區(qū)、山前平原區(qū) 、山麓前沿、山間盆地和河流沿岸。受地下古河道分布影響，大體可分為3組：一組是西北部雙山河、淄陽河流域，古河道呈東西向；二組是東南部小沽河、大沽河流域，古河道呈北西～南東向；三組是西南部膠萊河流域，古河道呈北東～南西向。第四系上部為砂質(zhì)粘土，下部為砂層，底部為沙礫層，含水層厚度3m～10m，主要在砂層、沙礫層中。含水豐富，易開采，單井出水量約1m3/h～20m3/h。
