发育着巨厚的中山代白垩系地层，隐伏在第四系地层之下。

本区域水文地质条件与地质构造、地形、地貌有明显的一致性。含水岩组的分布及地下水运动规律受地质条件的制约，地下水特征有着明显的差异。全市地下水有4种：基岩风化裂隙水、基岩构造裂隙水、基岩岩溶裂隙水和第四系孔隙水：

1）基岩风化裂隙水。主要分布在平北山区，赋存于花岗片麻岩风化裂隙中。其基本特征是降水补给、浅循环、短排泄，风化壳厚0m～10m，水的连通性差，呈散流状态，既不均匀又不集中，山高水高，季节性变化明显，含水量小，单井出水量小于1m3/h。

2）基岩构造裂隙水。主要分布在基岩的构造裂隙和地质构造带中，在山前和平原的局部区域均可找到，单井出水量约1m3/h～5m3/h。

3）碳酸盐岩类岩溶裂隙水。主要赋存于大理岩及各类变质岩中 ，是主要的含水岩组，分布在西部和东部变质岩区，包括明村、马戈庄、张舍、田庄、门村、麻兰、云山、祝沟、旧店等丘陵乡镇。岩石风化深度达50m。在15m～30m深处岩溶裂隙发育，地下水呈线状分布，连通性好，含水丰富，单井出水量约5m3/h～30m3/h。
4）第四系孔隙水。主要分布在南部及西部平原区、山前平原区 、山麓前沿、山间盆地和河流沿岸。受地下古河道分布影响，大体可分为3组：一组是西北部双山河、淄阳河流域，古河道呈东西向；二组是东南部小沽河、大沽河流域，古河道呈北西～南东向；三组是西南部胶莱河流域，古河道呈北东～南西向。第四系上部为砂质粘土，下部为砂层，底部为沙砾层，含水层厚度3m～10m，主要在砂层、沙砾层中。含水丰富，易开采，单井出水量约1m3/h～20m3/h。