Quando nos referimos à geologia de uma área, estamos nos referenciando ao conjunto de suas rochas, à forma como estas rochas estão arranjadas no espaço e articuladas entre si, formando os corpos rochosos, sua gênese, sua composição mineralógica e suas características estruturais, herdadas do processo de sua formação ou produzidas em épocas posteriores à sua formação.

Este conjunto de características chamadas de geológicas, refletem ambientes pretéritos. Esta base geológica, hoje exposta à ação do intemperismo e da erosão locais, constitui uma das bases físicas do meio ambiente na área.

Compreender o essencial desta geologia se faz necessário, pois é sobre ela que os outros fatores ambientais têm agido no processo de modelagem da paisagem. Apesar dos mais de 2000 de minerais existentes na natureza, poucos tem relevância neste processo, por serem os mais abundantes na crosta terrestre. São os minerais do grupo dos feldspatos; o quartzo e os minerais do grupo das micas. Em linhas gerais os feldspatos, em que pesem serem um variado grupo, possuem características físicas e químicas que fazem com que respondam de forma muito semelhante aos processos intempéricos e erosivos. O mesmo podemos dizer das micas. Diferenças de respostas existem, mas são pequenas. De qualquer forma, para fins de análise destes fatores na modelagem da paisagem podemos nos abstrair das diferenças e trabalhar com estes grupos como se fossem homogêneos. Como são, quantitativamente, os mais importantes minerais formadores das rochas, podemos dizer que eles constituem o conhecimento básico para se compreender os processos ambientais atuantes na bacia hidrográfica da Baía da Guanabara. Em algumas poucas regiões, o exposto acima não se aplica, porque suas rochas têm composições mineralógicas diferentes das rochas existentes aqui no Rio de Janeiro.

Feldspato: O feldspato é na verdade um grupo grande de minerais de propriedades químicas e físicas parecidas. É o mais comum dos minerais na crosta terrestre. De fórmula complexa, trata-se de um silicato de alumínio, potássio, sódio ou cálcio. É um mineral com duas boas clivagens, dureza 6 na escala de Mohs, e facilmente decomposto pelo intemperismo químico, transformando-se em argila. Praticamente não encontramos feldspatos nos sedimentos originados nos limites da bacia hidrográfica da Baía da Guanabara, por estarmos num clima quente e úmido. Sedimentos feldspáticos existentes no fundo da Baía refletem, com absoluta certeza, a ocorrência de uma fase, menos úmida, talvez árida, com intensa e rápida erosão das áreas montanhosas, num clima muito distinto do atual.

Quartzo: Segundo mineral mais importante na formação das rochas mais abundantes no Rio de Janeiro. Sua fórmula química é Si O² (Dióxido de silício), tem dureza 7 na escala de Mohs, sendo portanto mais duro do que os feldspatos. É um mineral dificilmente atacado pelo intemperismo químico, e não possui clivagem, razão pela qual é o principal constituinte da fração arenosa dos solos e sedimentos. No processo de transporte é separado da argila, dando origem aos depósitos arenosos da baixada. Quando levado até o mar dará origem aos bancos arenosos e praias.

Mica biotita: Mineral negro, que se rompe facilmente em finas lâminas flexíveis devido à sua boa clivagem placóide, facilmente alterada pelo intemperismo químico em climas úmidos e quentes, dando origem a argilas. É um silicato hidratado de alumínio, ferro e magnésio, podendo conter também manganês e titânio. Diferencia-se da mica branca (moscovita ou "malacacheta") pela cor e composição química. O conteúdo em ferro da biotita é o principal responsável pela coloração das argilas e dos solos. Dependendo da quantidade e do estado de oxidação deste elemento, a cor do solo pode variar em vários tons de vermelho e amarelo. A mica, apesar de ser um mineral de baixa dureza, 2,5 a 3,0 na escala de Mohs, pode ser encontrada, em pequena quantidade, como pequenas palhetas nas praias, junto ao quartzo. Isto se deve ao fato, de que os grãos não alterados pelo intemperismo químico, são facilmente transportados em suspensão na água devido sua forma placóide. Este tipo de transporte protege a biotita do desgaste provocado pelo choque entre as partículas e o fundo da drenagem.