Delta Dunării este plasată, din punct vedere geologic , într-o regiune mobilă a scoarţei terestre numită Platforma Deltei Dunării (regiunea predobrogeană). Platforma Deltei Dunării vine în contact în partea de sud-vest cu Orogenul Nord Dobrogean, prin falia Oancea-Sf. Gheorghe, care este aproximativ paralelă cu Braţul Sfântu Gheorghe.

       Structura geologică a acesteia este alcătuită dintr-un fundament cristalin peste care se dispune transgresiv o cuvertură sedimentară reprezentată printr-o succesiune de depozite paleozoice, triasice, jurasice, cretacice, neogene şi cuaternare, derminate prin forajele de mare şi mică adâncime efectuate în zonă. Depozitele de vârstă Paleozoică, ce aparţin etajelor Silurian-Permian (438-230 milioane de ani), sunt alcătuite din calcare, dolomite, siltite, gresii litice, cu intercalaţii de tufuri vitroclastice. 

        Depozitele de vârstă Triasică (248-213 milioane de ani) sunt alcătuite, la bază, din siltite feruginoase, argilite, gresii, microconglomerate, cu intercalaţii de porfire feldspatice, diabaze şi melafire, iar transgresiv apar dolomite, gresii calcaroase, siltite, marne ş.a., ce conţin specii vegetale (Striatoabietites sp., Ovalipollis ovalis ş.a.), foraminifere (Glomospirella sp., Spirillina sp. ş.a.), conodonde (Gondolella navicula, Gladiogondolella tethydis ş.a.).

        Depozitele de vârstă Jurasică (epocile Dogger-Malm – 176-142 milioane de ani) sunt alcătuite în principal din calcare (la bază), argile calcaroase, gresii, precum şi calcare cenuşii şi gălbui (la partea superioară), cu fosile de foraminifere (Textularia jurassica, Spirillina orbicula ş.a.), dinofagelate (Nannoceceratopsis spicula, N. pellucida, Ctenidodinium panneum ş.a.) etc. Depozitele de vârstă Cretacică ce aparţin etajelor Apţian-Senonian (121-65 milioane de ani) sunt alcătuite, în principal, din argile şi siltite feruginoase, cu intercalaţii de gresii fine sau dolomite gipsifere, ce conţin o fitocenoză săracă cu Trilobosporilites apiverucatus, Clavifera triplex etc.