Det går en glimmerskifer-marmorformasjon fra Skjerstad og østover gjennom Saltdalen. Bergartene består videre av glimmerskifer og glinsende og sort skifer. Mange steder der elvene går ned i fjorden er det marmor og kalkstein. Øst for hoveddalen forekommer gneis og sandstenlignende glimmerskifer og kvartsskifer. Sør for Junkerdalen og på begge sider av Lønsdalen er det granitt. Et spesiell fenomen er alle de underjordiske elver, som har blitt dannet gjennom kalk og marmorformasjonene, mest kjente er Russågrotta der elva Russåga har sitt løp.