宜阳县在大地构造上属中朝准地台、华熊台缘坳陷。区仙地层从太古界到新生界均有出露。岩浆岩、火山岩、沉积岩大面积分布，地质构造较复杂。
一、地层
宜阳县地层出露以洛河为界，其北为河流冲积的第四纪沉积，局部地区因河流侵蚀出露第三纪地层；洛河以南以基岩出露为主，东南部边缘有第四系和第三系分布。
1、太华群地层主要分布在上观乡西部、花果山乡的北部及张午东南地区的白河、上官地、龙潭寺、胡凹一带，出露面积约有200km2 。岩性为混合岩化及部分混合岩化黑云母片麻岩、黑云母斜长片麻岩、角闪石片麻岩、二长花岗岩、夹角闪岩、角闪辉石片麻岩等；
2、中元古界，熊耳群许山组，分布在上观乡、赵保乡、董王庄乡的龙王庙、坡底、梨树沟、王沟、东风、前村、左沟、姚村、大石岭一带。该地层出露面积约350km2 。主要岩性为灰绿、紫红色杏仁状安山玢岩、辉石安山玢岩、角闪安山玢岩等。该地层内有三条近东西向断层及中生代石英斑岩和花岗位斑岩侵入。出露厚度400m左右。分布区东部重晶石矿脉分布普遍、西南部具金矿化现象。汝阳群主要分布在锦屏镇八里堂祖师庙山的北西坡及木兰沟、老龙山一带，与熊耳群许山组及寒武纪地层为断层接触，该群可分为云梦山组、白草坪组、北大尖组，与上覆上元古界洛峪群呈整合接触。
3、上元古界洛峪群分布在我县灵山寺、响潭沟、半坡山、下马沟一带，与中元古界汝阳群为整合关系，出露面积约有10km2 。
4、下古生界寒武系主要分布在宜阳向斜两翼，锦屏山、马庄、石板沟及鹿角岭一带。馒头组主要岩性为灰黄、紫红色泥灰岩、泥质白云岩平面砂质页岩，张夏组主要岩性为深灰色厚层状鲕粒灰岩间夹致密块状灰岩、豆状灰岩，为良好的水泥原料。上部为厚层白云岩、泥质白云岩、鲕粒白云岩等。厚100m左右。
5、上古生界分布在马道至李沟、马庄至黄门、焦家凹一带。石炭系本溪组主要以铝土矿为主夹铝土页岩、粘土岩和细粉砂岩，二叠系地层发育较好，层序也较完整，化石丰富，也是重要的含煤地层和粘土矿层。
6、中生界三叠系整合于二叠系之上，至上而下可划分为刘家沟组、二马营组、油房庄组、椿树腰组和潭庄组。其上与第三系呈平行不整合接触。在我县境内主要分布在庙沟、大雨沦一带。各组间均为整合接触。
7、下第三系在我县境内只出露古新一始新统。分布于洛河两岸。陈宅沟组主要岩性为紫红争砂质粘土岩与红色粘土质砂岩互层。蟒川组岩性为红色砂质粘土岩、青灰色钙质砾岩、砂岩互层、紫红色砂质粘土岩、泥灰岩、夹灰白色钙质岩，上部夹油页岩，厚395-1217m 。
8、区内第四系发育完全，主要在洛河河谷两岸黄土原区广泛分布，山地前缘局部可见并覆盖于老地层之上。第四系可分为下更新统、中更新统和全新统。
二、岩浆岩
区内在太古代、元古代和中生代三个时期都曾发生过岩浆侵入活动，尤其是中生代的岩浆侵入活动最为强烈，所生成的侵入岩多为花岗岩类岩石。
1、太古代嵩阳期闪长岩岩体出露于花果山乡南寺院附近，侵入于太华群混合岩化片麻岩地层中，岩石呈灰色、灰绿色，主要矿物有黑云母、角闪岩和长石，石英含量较少。
2、中元古代王屋期浅成侵入岩，分布于我县西南，三合坪、牛乙岭，左沟一带，其岩性有石英斑岩和辉绿岩。
3、中生代燕山期侵入岩，黑云母花岗斑岩出露于我县董王庄乡、左沟西、西岩爬，侵入于中元古界熊耳群许山组地层中。主要矿物为石英、钾长石、斜长石及少量黑云母。
4、伟晶岩脉、石英岩脉群和细晶岩脉，集中分布在我县上观及花果山地区的太华群中，由钾钠长石块体及石英块体所组成，接触处产白云母、蛭石等。
三、地质构造
宜阳县的大地构造位置在中朝准地台南缘的三级单元，属华（山）熊（耳山）台缘坳陷，地壳活动表现比较明显。但总体上仍然属于地台性质、基底盖层分明，褶皱及断裂在不同的构造层段均具固有的特点。
1、基底构造
太华群分布区主要由古老的花岗岩类及基性火山岩、各种侵入岩组成，基本岩石主要是各类片麻岩。
2、熊耳群分布区的地质构造比较复杂 ，火山岩地层主体为北西-南东向展布，沿背斜轴线方向发育一系列近东西向的脆性断裂和近南北向断裂，后者多数有重晶石矿脉产出。
3、盖层区的构造为本县内构造表现最为完整和清晰的地区。构造多发生在中生代后期，新生代仍有构造活动。主要构造形迹列述于下：
     （1）褶皱
a.李沟向斜,为宜阳县乃至豫西地区发育很好的一个向斜，也是宜阳县矿产资源的集中地。
b.杨店短轴背斜，见于宜阳东杨店，背斜走向北西、向南东倾伏，核部为中元古界汝阳群，两翼依次为洛峪群、寒武系、石炭系、二叠系。因宜阳--龙门断层的割切，使该褶皱不全。
（2）断裂
a.宜阳--龙门断层，亦称洛河断层，即从洛阳龙门沿洛河向西进入宜阳经杨店、宜阳县城，沿洛河南岸一直向西，南侧为基岩，北侧为第四系，断层面貌不清楚，仅在锦屏山北坡形成巨大的断层三角面。
b.陈宅沟--漫流逆断层，该断层出露在由陈宅沟开始到漫流附近，向东为新生界覆盖，出露长度15km。为李沟向斜的西南部边界。
李沟--高山断层，为沿李沟向斜轴部发育的正断层。方向北西--南东向，北东倾，断层南侧发育有与其大致平行和斜交的两组断裂，规模较小。