台州大地，属华南加里东褶皱系、浙东南褶皱带、温州一一临海拗陷区。自远古以来，经历了地槽、地台、陆缘活动三大发展阶段。加里东运动前为地槽阶段。加里东运动（4亿年前）使华南地槽强烈褶皱回返，进入地台阶段。印支运动（约2亿年前）形成一系列北东向褶皱与断裂构造，进入陆缘活动阶段。以断裂为主的剧烈构造形变和大规模酸性岩浆喷发与侵入活动，为本区地质的最大构造特色。

一、地层

属华南地层区、浙东南沿海分区。出露地表，系中、新生界地层。以上侏罗统火山岩系最为发育，次为白至系陆相碎屑岩与第四系松散沉积物及少量第三系玄武岩。

上侏罗统火山沉积岩系地层 系印支运动后的中生代（特别是晚侏罗世）大规模火山岩浆喷发堆积而成。出露地层，由磨石山群高坞组、西山头组、茶湾组、九里坪组与祝村组等构成，展布面积占陆域面积的72% 。主要岩石有浅灰（或灰色）、中酸性（或酸性）凝灰岩、流纹岩及质地坚硬的灰色块状熔结凝灰岩、角砾凝灰岩等。大多呈北北东向带状分布，发育为天台苍山、华顶、九里坪，仙居里林--长岗岭，临海仙人基、大坤山、括苍山，三门湫水山、炮台山，黄岩五部、英山，温岭太湖山、五龙山等中低山。

下白垩统 系河湖相沉积岩夹火山岩地层。呈北北东向，断续分布于临海大田、三门小雄、仙居上张、黄岩宁溪等断陷盆地。下部为馆头组，系一套杂色砂岩、泥岩夹少量火山岩，底部常见砂砾岩；上部为朝川组，以红色砂岩、砂砾岩夹酸性火山碎屑岩为主。

上白垩统 系一套火山沉积岩与红色碎屑岩地层。呈北东向或东西向，展布于临海桃渚、三门小雄、天台城西塘上等处小盆地内。下部为塘上组，以酸性火山岩为主，夹紫红色砂岩、砂砾岩。上部为赖家组，以紫红色碎屑沉积岩为主，夹少量酸性火山碎屑岩。

第三系上新统嵊县群 系火山熔岩地层。零星出露于天台紫凝、龙皇堂、东横、岭里，三门泗淋、小雄、沙柳，临海兰田、雉溪、宿仙等地。岩性为铁灰色橄榄玄武岩、暗绿色橄榄玄武玢岩，中下部夹浅黄色薄层砂砾岩或砂岩，含砂砾亚粘土及褐煤透镜体等。地貌常呈平台或倾斜坡面。

第四系沉积层 由海积、冲积及湖沼沉积组成。主要分布于东南沿海的滨海平原、温黄平原、椒北平原及山间河谷盆地。出露地层有中更新统、上更新统及全新统。主要沉积物为砾石、砂砾、砂土、粘土及淤泥等。沉积厚度南大于北，温黄平原南端厚187米多。

二、侵入岩

岩浆侵入与喷发活动，始于中侏罗世，盛于晚侏罗世，终止于新第三纪。侵入岩与火山岩在同一区域构造背景下形成。境内侵入岩属温州一一象山侵入带，受北北东向、东西向与北西向3组区域性断裂控制。以燕山晚期第一阶段前3次最为发育，出露面积400平方公里；第一阶段第四次与第二阶段面积50平方公里，全区共出露50多处。较大侵入岩，有临海市康谷、黄坦洋与猫狸岭的石英二长岩，河头的闪长岩，黄石坦、两头门的花岗岩；三门县马娄龙湾岗的花岗岩，中门刘家的石英二长岩，山岙的石英闪长玢岩；天台县龙皇堂、高明寺、麻岭与桐坑溪的花岗岩，欢岙的二长花岗岩，石桥的钾长花岗岩，山头郑的角闪石石英闪长岩；仙居县英坑的石英二长斑岩，表门的角闪石石英闪长岩，大加坑的钾长花岗岩；黄岩市黄土岭的辉长辉绿岩，半山的石英正长岩，大闾岙里的二长花岗岩，前麻车的钾长花岗岩；温岭县横山、钓浜与泽国的钾长花岗岩；玉环县芳杜、栈台与椒江市下大陈的钾长花岗岩等。

三、火山岩

基本为燕山运动旋回火山岩。属浙东南火山活动带温州—象山火山活动亚带。分布面广，层厚，岩性较复杂。按产状成因分类：

出露较广者有熔岩、火山碎屑岩、次火山岩。

熔岩类主要分布在临海市百亩地、毛山头、兰田、宿仙、彭山、溪口、水洋、八叠、杜桥，三门县乌平山、山头郭、高视、东郭、健跳，天台县龙皇堂、九里坪、石塘徐、岭里、大同、苍南、苍山、宝华山、灵溪，黄岩市宁溪，仙居县芭蕉坑、公盂岩、犁冲岩，椒江市上大陈，温岭县曾家里岙等地。

火山碎屑岩类中的熔结火山碎屑岩与凝灰岩，系晚侏罗世与晚白垩世广布全区的主体火山岩，尤以中酸性、酸性熔结凝灰岩与酸性、中酸性凝灰岩最为发育。主要分布在临海市小芝、水洋、尤溪、八叠、四岔、清潭头，三门县健跳、中门、东郭、下辽，天台县九里坪和苍山-大同一带，仙居县六亩田、长岗岭、王坑、龙潭头-碏下，黄岩市里岙、五尖山、黄石坦、琅矶山岛，温岭县泾岙、湖漫山、四方山及玉环县披山岛等地。

次火山岩以晚侏罗世和白垩纪最为发育。燕山早期次火山岩，主要侵入西山头组，少数侵入高坞组；燕山晚期主要侵入馆头组、朝川组、塘上组地层。其岩性当以临海市柱头岛的石英粗面斑岩、天合县华顶的英安玢岩与黄岩市五部的石英霏细斑岩等为代表。

四、构造

台州地处新华夏系第一级构造复式第二隆起带南段。因刚性火山岩广布，以断裂构造为主，辅有平缓褶皱与盆地构造。断裂纵横交错，局部密集成带，形成北北东向“多字型”构造图象。影响全区者主要为北北东向（新华夏系）、北东向（华夏系）、东西向与南北向4个构造体系。燕山运动前，主要为东西向与北东向构造，为本区基底构造，控制晚侏罗世火山碎屑岩喷发与相带分布。燕山运动中晚期（晚侏罗世后）北北东向构造开始清楚显现，控制下白垩统的沉积而成为主要构造骨架。

北北东向与北东向断裂 温州-镇海大断裂，为斜贯全区的最大的新华夏系构造，自黄岩长潭经临海、三门到宁波镇海，再往南至温州，由一系列北北东向及北东向压性或压扭性断裂组成，断裂带宽5-10公里。泰顺—黄岩大断裂，分布在自泰顺经黄岩、临海至三门一线。鹤溪—奉化大断裂通过仙居、天台。还有临海溪口—宁海胡陈构造带等。

东西向构造系 有衢州—天台大断裂与天台龙皇堂—象山石浦、临海大田—康谷、临海尤溪—杜下桥4大构造带，均由一系列短小压性断裂构造组成，带宽18-30公里不等。

南北向构造 以黄岩五部—一宁溪较为发育，由多个近似平行的压性小断裂组成，断裂带宽10多公里。

除以上4大断裂构造外，北部还有北西向的孝丰—三门湾大断裂。天台三角形盆地受北东向、北西向与东西向断裂联合控制。仙居反“S”形盆地则受北东向与东西向断裂联合控制。