高密县境处在胶莱坳陷之内，横跨高密坳陷和柴沟凸起两个Ⅳ级构造单元。胶莱坳陷系在元古代结晶基底之上，受沂沭断裂带活动影响发育起来的中生代坳陷盆地构造。以盆地沉降中心形成的高密凹陷和受东西向断裂控制形成的柴沟凸起，组成高密县“丁”字形构造格架。
高密凹陷 包括柴沟至胶县以北，平度县城以南，西起沂沭断裂带的景芝断裂，东至即墨——朱吴断裂。区内古老结晶基底埋深，大都在7000米以上。其中高密县城至蓼兰一带，宽约20公里范围，为上白垩系王氏组第三段地层，呈北北东向分布，东西两侧依次为王氏组一、二段及青山组火山岩地层；两翼地层向内缓倾，倾角10至20°，构成平缓的高密向斜。向斜南端被柴沟凸起横截，与南侧的诸城向斜遥相呼应。
柴沟凸起 包括胶县——柴沟和二十里夼——百尺河之间的地块，为一受东西向断裂构造控制的断块凸起带。其北界为胶县——柴沟断裂，南界为二十里夼——百尺河断裂，宽约15公里。除铺集及化山附近有少许青山组火山岩地层外，皆为莱阳组地层。结晶基底埋藏大约2000米。凸起两侧与王氏组地层相接，较两侧地层突起高度达4000米以上。
断裂构造 县内断裂构造，不太发育，按其成生关系分属两个不同构造体系。
新华夏系，县内新华夏系，属沂沭断裂带派生断裂。主要有：北北东向压扭性断裂，包括呼家庄——百尺河断裂，后方市断裂和相州断裂；北西向张扭性断裂，包括化山断裂，土庄断裂，康家庄断裂，马店断裂等。该二断裂均有重晶石脉充填，往往被更低序次的北东向断裂错断。
东西向构造体系，主要有胶县——柴沟断裂和二十里夼——百尺河断裂。其早期与基底褶皱同时形成，与基底褶皱轴向相一致，属压扭性、中生代则显示强烈的张扭性特征，致形成断裂两侧数千米地层断距，并使其间呈断块凸起。该二断裂相背倾斜，均为高角度正断层，其间断块实际上为一地垒构造。