一 元古界
胶州市境内元古界五莲群海眼口组地层，主要分布在河西郭乡姜家庄——董城一带，出露面积约7平方公里。岩性为黑云变粒岩、黑云片麻岩夹含石墨闪片岩，厚度为506米。地层走向北东，倾向北西，倾角30°。
二 中生界
白垩系莱阳组 境内出露白垩系莱阳组第二段、第三段和第四段。
莱阳组第二段，主要分布在河西郭乡南部，出露面积约8平方公里。岩石以黄绿色中细粒硬砂岩、长石石英砂岩为主，夹有砂页岩、砂砾岩等，厚度1500米。地层走向北东，倾向北西，倾角30°，与下伏地层五莲群海眼口组呈断层接触。
莱阳组第三段，主要分布在南杜村乡、西祝村乡和市区南关，面积76平方公里。岩性主要为紫红色粉砂岩，细砂岩及灰绿色、紫色砂岩、砂砾岩等，该段厚度1400米左右。地层走向北东，倾向南东，倾角15°。
莱阳组第四段，主要分布在铺集、南杜村、夼集、营房等乡镇，出露面积150平方公里。岩性以砾岩为主，砾石自下至上逐渐变小，过渡为紫红色砂岩、页岩，厚度为2500米左右。地层走向北东，倾向南东，倾角15°。
白垩系青山组 境内白垩系青山组，主要分布在冷家村乡、河西郭乡、铺集镇，面积83平方公里。岩性为火山集块岩、流纹岩、火山角砾熔结凝灰岩、流纹粗面岩等，厚度3300米左右。地层走向北东，倾向北西，倾角40°。
境内白垩系青山组自下至上分为三段。第一段，岩性为安山岩、粗面安山岩、粗面玄武岩，厚度220米。第二段，岩性为火山集块岩、凝灰质砂砾岩夹安山岩，厚度1290米。第三段，岩性为火山集块岩、火山角砾流纹岩、火山角砾熔岩、粗面岩等，厚度1800米。
白垩系王氏组 境内白垩系王氏组，出露其第一段、第二段和第三段，面积310平方公里。
王氏组第一段，主要分布在张应镇、里岔乡南部，面积约10平方公里。岩性主要为砂岩、细砂岩，底部为砾岩，厚度约为600米。
王氏组第二段，主要分布在张应、冷家村、市区北关、小麻湾、北王珠、马店、后屯等乡镇(街道办事处)，面积约223平方公里。岩性为黄绿色、紫红色页岩、粉砂岩、细砂岩及硬质砂岩互层、夹泥质灰岩及粘土岩，厚度3000米。走向近东西向，倾向南，倾角30°。
王氏组第三段，主要分布在张家屯乡、里岔乡和张应镇，面积约87平方公里。岩性为砖红色砂质粘土岩、粉砂岩、细砂岩夹气孔状玄武岩，厚度1800米。走向北东，倾向北西，倾角30°。在张应镇高山沟村西发现有原角龙科化石及大型恐龙蛋化石。
三 新生界
新生界在境内仅见其第四系出露。主要分布在境内较大水系的两岸、滨海地区与地势低洼地区。面积约500平方公里，厚度1～5米不等。沉积物多为棕黄色、灰黑色的含砾砂质粘土及粘土(俗称黄土、黑土)，以浅湖沼沉积、洪积、冲积和海积为主，在低山丘陵地区以残积物为主。在西祝村乡宋家庄于中晚更新世的地层中发现有古菱齿象头骨化石。
第一节 地层
一 元古界
胶州市境内元古界五莲群海眼口组地层，主要分布在河西郭乡姜家庄——董城一带，出露面积约7平方公里。岩性为黑云变粒岩、黑云片麻岩夹含石墨闪片岩，厚度为506米。地层走向北东，倾向北西，倾角30°。
二 中生界
白垩系莱阳组 境内出露白垩系莱阳组第二段、第三段和第四段。
莱阳组第二段，主要分布在河西郭乡南部，出露面积约8平方公里。岩石以黄绿色中细粒硬砂岩、长石石英砂岩为主，夹有砂页岩、砂砾岩等，厚度1500米。地层走向北东，倾向北西，倾角30°，与下伏地层五莲群海眼口组呈断层接触。
莱阳组第三段，主要分布在南杜村乡、西祝村乡和市区南关，面积76平方公里。岩性主要为紫红色粉砂岩，细砂岩及灰绿色、紫色砂岩、砂砾岩等，该段厚度1400米左右。地层走向北东，倾向南东，倾角15°。
莱阳组第四段，主要分布在铺集、南杜村、夼集、营房等乡镇，出露面积150平方公里。岩性以砾岩为主，砾石自下至上逐渐变小，过渡为紫红色砂岩、页岩，厚度为2500米左右。地层走向北东，倾向南东，倾角15°。
白垩系青山组 境内白垩系青山组，主要分布在冷家村乡、河西郭乡、铺集镇，面积83平方公里。岩性为火山集块岩、流纹岩、火山角砾熔结凝灰岩、流纹粗面岩等，厚度3300米左右。地层走向北东，倾向北西，倾角40°。
境内白垩系青山组自下至上分为三段。第一段，岩性为安山岩、粗面安山岩、粗面玄武岩，厚度220米。第二段，岩性为火山集块岩、凝灰质砂砾岩夹安山岩，厚度1290米。第三段，岩性为火山集块岩、火山角砾流纹岩、火山角砾熔岩、粗面岩等，厚度1800米。
白垩系王氏组 境内白垩系王氏组，出露其第一段、第二段和第三段，面积310平方公里。
王氏组第一段，主要分布在张应镇、里岔乡南部，面积约10平方公里。岩性主要为砂岩、细砂岩，底部为砾岩，厚度约为600米。
王氏组第二段，主要分布在张应、冷家村、市区北关、小麻湾、北王珠、马店、后屯等乡镇(街道办事处)，面积约223平方公里。岩性为黄绿色、紫红色页岩、粉砂岩、细砂岩及硬质砂岩互层、夹泥质灰岩及粘土岩，厚度3000米。走向近东西向，倾向南，倾角30°。
王氏组第三段，主要分布在张家屯乡、里岔乡和张应镇，面积约87平方公里。岩性为砖红色砂质粘土岩、粉砂岩、细砂岩夹气孔状玄武岩，厚度1800米。走向北东，倾向北西，倾角30°。在张应镇高山沟村西发现有原角龙科化石及大型恐龙蛋化石。
三 新生界
新生界在境内仅见其第四系出露。主要分布在境内较大水系的两岸、滨海地区与地势低洼地区。面积约500平方公里，厚度1～5米不等。沉积物多为棕黄色、灰黑色的含砾砂质粘土及粘土(俗称黄土、黑土)，以浅湖沼沉积、洪积、冲积和海积为主，在低山丘陵地区以残积物为主。在西祝村乡宋家庄于中晚更新世的地层中发现有古菱齿象头骨化石。