Denne delen av Agder tilhører Bamblefeltet i det svekonorvegiske grunnfjellsskjoldet,, og består av to geologiske hovedformasjoner: Et underlag av Denne delen av Agder tilhører det svekonorvegiske grunnfjellsskjoldet, og består av to geologiske hovedformasjoner av proterozoiske bergarter som er dannet under de og senere fjellkjedeforldingene, med sterk metamorfose under den sistnevnte. Et underlag av 1 600 - 1 450 millioner år gammel skifer, kvartsitt, marmor og amfibolitt med noe hornblendegneis, og ovenpå dette sure overflatestrukturer av både granitt og granodioritt (henholdsvis 1 250 - 1 000 mill år gammelt, og stedvis 1 550 - 1 480 millioner år gammelt). De yngste svekonorvegiske dannelsene bevitnes av større formasjoner av granitt. Det er også noe ganger av gabbro og dioritt, sjeldnere eklogitt. Den kaledonske fjellkjedefoldingen nådde ikke ned hit. Forkastningene går i sørvest-nordøst retning. Den største forkastningen er Kristiansand-Porsgrunn-forkastningen hvor Riksvei 41 («Telemarksvegen») og Sørlandsbanen følger grabenen som i nedre løp rommer Tovdalselva ned til Kristiansand ved Kjevik like sør for kommunen.