Територія Тетіївщини характеризується складною геологічною історією. Вона розміщена в межах Українського кристалічного щита, Основної тектонічної структури України. Докембрійський фундамент щита залягає тут вище базису ерозії, а подекуди, по долинах річок, навіть виходить на денну поверхню. Його виходи можна бачити біля „Порхунового” млина в Тетієві, в с. Теліженці, на правому березі Роськи, в с. Погребах на р. Рось. Тривала денудація щита і різна і інтенсивність рухів призвели до того, що архейські породи зібрані в складки і розбиті тектонічними розломами. Вони обмежені рядом блоків ускладнених антикліноріями та синкліноріями. Таким у межах Тетіївщини є Тетіївський синклінарій. Поверхню докембрійського фундаменту нерівна, в умовах тривалого континентального розвитку щита вона інтенсивно руйнувалась Абсолютні позначки поверхні кристалічних порід в Тетіївському районі перевищують 140-150 м. Характер цієї поверхні відбився і в сучасному рельєфі. Геологічна історія розвитку території району вплинула на склад і вік гірських порід. Найдавніші з них докембрійські, що утворились в архейську і протерозойську ери. Вони представлені різноманітними гнейсами, гранітами, магматітами. Ці породи покриті корою звітрювання, що представлена первинними каолінами та дресвою, товщиною від кількох сантиметрів до двох і більше десяти метрів. Докембрійські породи кристалічного фундаменту перекриваються лише товщиною осадочних відкладів кайнозойської ери, що складається з пісковиків, пісків, глин, суглинків і порід антропогену. Відсутність товщі осадочних відкладів більш давніх геологічних систем - палеозою і мезозою - пояснюється самим ходом геологічної історії. На протязі палеозойського і мезозойського етапів геологічного розвитку територія району не покривалась водами морів і розвивалась в процесі коливальних рухів земної кори, що підсилювали активність процесів денудації в континентальних умовах. Це була область переважаючої суші, з якої продукти руйнування гірських порід зносились в оточуючі морські басейни. На щиті в цей час формується потужна кора вивітрювання. В ранньому кайнозої територія району покривається Харківським морем. В геологічній історії району помітне місце займає антропогеновий період кайнозою. Антропогеновий період ознаменувався цілим рядом подій, що значно вплинуло на формування рельєфу району. Територія Тетіївщини і цей час піднялась. В середині антропогену різко похолодало, створились умови для зледеніння. Максимальне дніпровське зледеніння, що покривало всю північну частину Східно-Європейскої рівнини, дійшло до Тетіївщини, і його талі води залишили льодовикові відклади. Пізніше пожвавилась ерозійна діяльність річок, поглибились річкові долини, в яких нагромадились алювіальні відклади. На рівнинних територіях сформувались леси і лесові породи. Формування геологічних порід не закінчилось, воно продовжується і в наш час.