凤台县在大地构造上属淮河台彻，长期受下降运动控制，地面大部分被第四系覆盖，仅淮河南岸大山和凤台林场以及县城西部刘集一带，出露元古界和古生界地层。构造形迹则以断裂构造为主，且多隐伏于第四系之下。
青白口系
零星分布凤台县城西部刘集和淮河南岸蒋嘴等地。为青白口系的八公山群，自下而上分为曹店组、伍山组和刘老碑组，主要岩层为砾岩、含砾砂岩、铁质砾、细粒砂岩和钙质页岩等，大约8.5至8.0亿年前沉积而成。生物化石以微小植物为主，如大型疑源类的球藻亚群等。
震旦系
分布凤台县淮河南部大山、凤台林场和县城西郊陈郢、八里塘一带。以震旦系徐淮群的40里长山组、九里桥组、四顶山组为主，出露面积都不大。主要岩层为含砾砂、长石英砂岩、钙质石英粉砂岩、含粉砂灰岩、含粉砂白云质灰岩、钙质粉砂岩和页岩等。约于70至60亿年前沉积成岩。除含微小植物化石外，还含蠕形动物和环节动物化石。
寒武系
分布凤台县淮河南岸大山、凤台林场、孔庄和山口村、刘集一带，在淮河南岸成片分布，是石质基崖中出露面积最广的地区。下寒武纪有凤台组和猴家山组，岩层以一套灰黄及灰红色砾岩、灰绿色页岩、灰红色砂质灰岩、硅灰质白云岩、泥灰岩、灰岩等为主；中寒武纪有毛庄和徐庄组，岩层以灰岩、粉砂质页岩、粉砂岩、白云质灰岩、长石石英砂岩、含泥质石英粉砂岩等为主。生物化石含大量三叶虫、腕足类、腹足类和软舌螺等。
石炭系
零星分布凤台林场。上石炭纪本溪组、太原组，岩层以粘土岩、粉砂质泥岩、肉红色灰岩、白云岩、结晶岩、结晶灰岩、页岩等为主。生物化石有腕足类、植物等。
二叠系
零星分布县内淮河南岸孔庄附近。上二叠纪上石盒组、千石峰组，岩层有灰及绿色泥岩、粉砂岩、砂岩、石英岩、长石、石英砂岩、岩质泥岩等，中点2至6层煤层，共厚150至600余米。生物化石含植物化石共30属40种，以裸植物占优势，并发现无脊椎和脊椎动物化石。
第四系
分布凤台县淮河以北和沿淮地带。有中更新纪潘集组，主要为一套涤灰、灰白及灰黄含砾中一粗砂、中一细砂、砂质粘土，广泛分布县内平原地区，厚度由南向北增厚，由冲积物组成；上更新纪茆塘组，以棕黄色粉砂、砂质粘土、粉砂质粘土为主，冲积物组成，上覆于中更新纪潘集组之上；全新纪怀远组分布于沿淮和西淝河沿岸，为灰色砂砾石、淤泥质粉砂、粉砂质淤泥，为典型冲积物。