Территория Чернушинского округа расположена на восточной окраине Русской платформы, где платформа погружается на глубину от 4 до 6 км, образуя Предуральский краевой прогиб, который заполнен слоями осадочных пород, в основном морского происхождения. В тектоническом строении округа выделяется ряд сводовых поднятий, которые осложнены валами и куполами, такими как Берёзовский, Деткинский, Улыкский, Григорьевский, Павловский, Есаульский и др., разделёнными незначительными прогибами.

В результате геологических работ разведаны и открыты месторождения нефти промышленного значения. Первая нефть была получена в 1953 году, но промышленная добыча началась в 1958 г. Вместе с нефтью добывают попутный газ, но используется он слабо, на нужды города, на производственные нужды в ЦДНГ и для отопления теплиц, но большая часть его по-прежнему сжигается.

Осадочные породы четвертичных отложений являются хорошим строительным материалом (пески, глина, галька), залегают они неглубоко, поэтому удобны для эксплуатации. В Чернушке работает завод стеновых керамических материалов, сырьём для которого является глина Таушинского месторождения. По всей территории округа глины близко подходят к поверхности, поэтому в довоенное время кустарным способом изготовляли кирпич в д. Репищи, Аминькай, Капкан, Верхний Козьмяш, Рябки, Трушники, Деткино и др. В д. Калиновка, кроме кирпича было налажено гончарное производство, выпускали глиняную посуду для домашнего обихода. Важным строительным материалом является известняк. Наиболее значительные его месторождения находятся у деревень Ермия, Зверево, Улык, Мокруши, Атняшка, Етыш, Есаул, Устиново.

В поймах рек на низовых болотах залегают месторождения торфа (74 месторождения), которые используются для улучшения почв на полях округа. Рельеф округа – холмистая равнина. Особенно сильно рассечена северная и восточная часть округа. Рельеф округа осложнён долинами рек Танып и Тюй, а также их притоков.