徽县裸露岩石有变质岩、沉积岩、岩浆岩三大类。带的走向总的趋势呈东西向摆布。南部以属沉积岩的石灰岩为主，中部以风成黄土为主，北部以属岩浆岩(侵入岩)的花岗岩为主。由于石炭纪海侵，三迭纪的印支造山运动，白垩纪的燕山等几次造山，整体发生断裂，上盘下移，局部挤压，形成部分碎硝岩体。

徽县地处秦岭山脉中的一个狭长下凹盆地--徽成盆地，地形总的趋势是南北山区地势高、像盆缘，东西部、中部丘陵地势低、像盆底，海拔704-2504米，平均海拔1371米。经多次造山运动，形成明显的三个地质单元。南部为加里东海西熠皱带;中部为新凹陷带;北部为海西印支熠皱带。徽县地貌的形成经过多次运动出现了三个明显较大的地貌构造单元。

南部:地形地貌复杂、峰峦叠嶂、峡谷幽深，沟壑纵横、河流发育、河谷深切、多为"V"形河谷，属南秦岭深切割地貌。

中部:为丘陵地貌，位于徽成盆地的中间地段，丘陵与丘陵之间，有属于流水地貌的冲积泥流沟，槽泥流堆积堆，泥流堤埂等五级微地貌。

北部:岩层倾向较小，坡面平缓，断层两侧相对高差较小，河谷浅切，山间开阔，河床较平，属北秦岭熠皱中切割中山地貌。

徽县属于北亚热带向暖温带过渡性的大陆季风气候，年平均降水量745.8毫米，蒸发量1178毫米，多年平均气温11.36度，最高气温38.3度，最低气温零下15度，平均日照度1126.4小时，日照率39%，无霜期174天，全年辐射量(光能)102.8千卡/平方厘米。

徽县系嘉陵江上游，全县有大小河流645条，全长2261公里，河流密度0.83。境内嘉陵江干流长40.2公里;一级支流21条，长317.9公里;二级支流177条，长792.3公里;三级支流279条，长758.2公里;四级支流136条，长298.6公里;五级支流29条，长51.7公里;其它两条长2.3公里。100平方公里以上河流有嘉陵江、永宁河、洛河、西河、麻沿河、东沟河等，称为"一江五河"。