Geologická stavba území a vyskytující se horniny určují, jaká podzemní voda a kde se v konkrétním území vyskytuje. Abychom mohli zkoumat podzemní vodu, musíme nejdříve znát geologické poměry území.
Většina území Prahy je tvořena břidlicemi, které vznikly ve starohorách a prvohorách. V nich můžeme najít menší polohy i dalších hornin – prachovců, pískovců, křemenců. Horniny jsou propustné jen po puklinách, kterých bývá nejvíce ve vrstvách křemenců a pískovců, a nejméně v břidlicích. Od jihozápadu přes Radotín a Slivenec až do Hlubočep a Prokopského údolí zasahují prvohorní vápence z období silur a devon. Protékající voda vápenec rozpouští a způsobuje krasové jevy, horniny mají krasovou pórovitost, jsou dobře krasově propustné.
Od severu do Prahy zasahuje okraj české křídové pánve druhohorního stáří (svrchní křída). Pískovce a slínovce (opuky) tvoří vrstvu, která překrývá starší horniny. Najdeme je na nejvyšších místech Prahy, zvláště na severu a západě (Letňany, Prosek, Ruzyně, Bílá hora). Pískovce mají velkou průlinovou pórovitost a tím i velmi dobrou propustnost.
Kolem Vltavy i menších toků se nacházejí nejmladší sedimenty, které přinesla a uložila řeka. Jde většinou o různé štěrkopísky tvořící několik metrů mocné vrstvy zakrývající starší podložní horniny. Jde o velmi dobře průlinově propustné horniny. Pro města jsou dále typické sedimenty vytvořené člověkem – různé navážky, násypy apod. Obvykle mají velkou průlinovou pórovitost a tím i velmi dobrou propustnost.