境内有三叠纪至第四纪的各纪地层出露。震旦纪（7～6亿年前）古中国
地台基本形成，至二叠纪（2.7～2.25亿年前），云霄处于浅海环境，属古太平洋海湾。由于古生代的长期海浸，沉积成巨厚石灰岩地层，为境内铝锌矿、钨矿等有色金属矿床的发育创造了条件。中生代岩浆活动强烈。白垩纪（1.35～0.7亿年前）至第三纪古新世（0.7～0.6亿年前），经夷平时期，形成早期地台，整体微抬升。在早第三纪古新世晚期（0.6亿年前）至晚第三纪上新世（0.03亿年前）的喜马拉雅运动中，地表整体急剧抬升，海水退出，出现了河流与山间盆地相的碎屑岩（砂砾岩、砂岩、页岩等）、碳酸岩（石灰岩等）陆地环境，为境内低山丘陵地貌奠定了地质基础，并开始接受外力的剥蚀、搬运、堆积。这期间伴有强烈的火山喷发活动，而形成大面积分布的侵入岩。
第四纪更新世（0.02亿年前）开始，区域构造运动为以继承性上升为主的震荡性运动。由于断层—断块差异运动，侵蚀基准面下降，河谷深陡，冲沟、河流阶地发育，在山间盆地、河谷的堆积物中积成粘土、砂和砾土层。全新世（距今1万年）为河流冲积相，有土状堆积和新石器文化层；晚期为近代河流冲积物的河漫滩，有砖瓦、陶片等文化层。
构造
云霄处于晚中生代（1.35亿年前）以来发展形成的新华夏构造体系的中列隆起带，构造以北东向（华夏系）为主，北西向（西域系）次之，表现形成为褶皱和断裂两种，力学性质以压扭性为主，继承性的断块活动和区域性的断块上升活动为特征。
北东向构造：规模较大，有古楼—后埔—孙坑—甘树埔断裂（5处温泉出露）；湖丘—峛屿—礁美断裂（山前以北为北东向，以南为北北东向，1处温泉出露）；东车—孙坑—埔项背斜。
北北东向结构：礁美一带背斜。
北西向构造：马铺—荷步断裂；车圩—城关—峛屿断裂；三星—官洋—陈岱断裂，普遍发育片理带。挤压破碎带及扭裂带，沿断裂带，可见断层三角面和断裂谷，形成山脊水系分水岭。
岩浆岩
境内岩浆活动频繁，尤以中生代（燕山期）为强烈。燕山运动晚早期（1.70～1.30亿年前）为间歇性、不太强烈的喷发活动，以出露在大山顶、下径、湖丘、梅山、三星、梅林、青尾、瓦坑、古楼、水头、柘林等处的黑云母花岗岩、花岗岩及部分花岗闪长岩为代表，构成晚侏罗世至早白垩世地层的一部分。
燕山运动晚期（1.3～0.65亿年前），以大规模的岩浆侵入为主，形成巨大的花岗岩岩体，以出露在乌山、梁山、笔架山、上河、大坪溪、峛屿等地为代表。主要为晶洞花岗岩、花岗闪长岩、石英闪长玢岩、石英正长玢岩，是形成水晶矿的主要矿床，构成晚白垩世地层的一部分。
其他各时期岩浆岩仅有零星分布。如二长花岗岩、花岗闪长岩、中粒二长花岗岩、石英斑岩、花岗斑岩、闪长玢岩、石英斑岩、辉长玢岩、辉绿玢岩、辉长绿岩、辉长岩等，呈岩株、岩墙、岩脉状产出。
云霄县地形
云霄县三面环山，全县最高峰乌山西山源海拔1117米。中部和东部沿海有冲积平原、台地。岛屿3个。
云霄县水文
主要河流漳江，干流66.2千米（境内58.2千米），流域1035平方千米（境内855.2平方千米），主要人工湖有峰头水库等。
云霄县气候
云霄县年平均气温21.3℃；1月平均气温13.4℃，7月平均气温28.2℃；极端最高气温38.1℃，极端最低气温－0.2℃；≥10℃积温7548.8℃。年降水量1730.6毫米，无霜期347天。
全县属南亚热带海洋性季风气候。四季划分以县城为准。
春季：3～5月，各月气温在16.3～23.9℃之间。天气多变，晴雨无常，一遇冷空气影响即降雨，俗有“春寒雨落”之说。因整个季节多雨，亦称春水梅雨。
夏季：6～9月，气温在26.5～28.2℃之间，以7月份为最高。整个季节白天至上半夜炎热，凌晨至清早有微弱西北风，凉爽宜人。由于闷热，经常在午后发生雷阵雨，并时有台风暴雨袭击。
秋季：10～11月，气温在23.2～19.5℃之间。初秋白天仍时有雷阵雨天气出现，晚秋则天高气爽气候宜人。
冬季：12月至次年2月，气温在15.4～13.4℃之间，以1月份为最低。整个季节干燥少雨，但遇有南风出现时便会降雨，俗有“十二月南风现报（马上降雨）”之说。
