Na geologickej stavbe Záhorskej nížiny sa podieľajú hlavne sedimenty z obdobia holocenu - nivné sedimenty a splachy / piesčitohlinité sedimenty / a z obdobia plaistocénu - reprezentované eolickými formami / viate piesky a pieskové duny / , riečnymi formami / fluviálno-štrkovopieskové terasy bližšie nešpecifikovaného veku /. Z obdobia neogénu sú zastúpené hlavne íly, sliene, piesky, podradné štrky, vápence. Tieto treťohorné a štvrťohorné útvary môžeme rozčleniť ešte na niekoľko častí a to :
a/ viate piesky - z obdobia wurm a holocénu, v území južne od Malaciek
b/ fluviálne sedimenty - z obdobia risského glaciátu, tvorené zo štrkov a piesčitých štrkov. Vyskytujú sa v okolí Malaciek, Gajár, Malých a Veľkých Levár,


Studienky, Plaveckého Štvrtku, Lábu, Zohoru, medzi Suchohradom a Vysokou pri Morave. c/ fluviálno-mokrad'ové sedimenty - z obdobia holocénu. Zaberajú súvislé plochy južne od Kostolišťa, pozdĺž potoka Malina, až po ústie rieky Moravy.

d/ fluviálno-nivné sedimenty - z obdobia holocénu. Zastúpené piesčitohlinitými sedimentami. Zaberajú územie pozdĺž rieky Moravy menšie úseky pozdĺž potoka Malina.

e/ proluviálne sedimenty - nachádzajú sa na úpätí pohoria Malé Karpaty. Sú tvorené najmä hlinami a piesčitými štrkmi. Tvoria súvislú na úpätí Malých Karpát.

Geologická skladba Malých Karpát - patriacich do tzv. Vysokotatranského oblúka - je zložená prevažne zo žuly, so žilami aplitov a pegmatitov. Nepatrný význam majú kryštalické brydlice a sedimentárne série. Druhohorné série sú zastúpené kremencami a vápencami.

Z hľadiska hydrologického patrí Záhorská nížina a západné svahy Malých Karpát do povodia rieky Moravy, ktorá sa pri Devíne vlieva do Dunaja. Medzi najvýznamnejšie toky povodia Moravy patrí Malina, Rudava a Záhorský kanál. Hustota siete vodných tokov je malá, ovplyvnená rozsiahlymi územiami viatych pieskov a silne poznačená zásahom človeka / úpravy tokov a hydromeliorácie /. Významným hydrogeologickým činiteľom je množstvo otvorených vodných plôch, vodných nádrží / Kuchyňa-Vývrat, Vodná nádrž Kuchyňa, Vodná nádrž Lozorno a Lintavy, Vodná nádrž Tomky l. a Vodná nádrž Tomky ll., Vodná nádrž Rohožník na potoku Vývrať, rybníkov vo Veľkých Levároch, Jakubove, Malackách, Stupave, ktoré sa využívajú na chov rýb. Z hľadiska prírodných podmienok prevažná časť územia okresu patrí do teplej a mieme suchej oblasti. Na území okresu sa nachádzajú dve chránené krajinné oblasti CHKO Malé Karpaty a CHKO Záhorie , 8 štátných prírodných rezervácií, 1 chránená študijná plocha a 2 chránené prírodné výtvory.