La cuenca del Guadalfeo se asienta fundamentalmente sobre el dominio del complejo Alpujárride y, en su parte alta (Sierra Nevada), sobre el complejo Nevado-Filábride. En los sectores del valle bajo del río Guadalfeo y de sus afluentes de la margen derecha se encuentran presentes formaciones recientes, neógeno-cuaternarias.

Ver mapa de los complejos geológicos de la cuenca.

La distribución de los diferentes complejos en la zona de estudio se asigna de la siguiente manera:

• los materiales del Complejo Alpujárride ocupan un 51% de la zona, correspondiente a un área de 657 km².
• los materiales del Complejo Nevado-Filábride ocupan un 35% de la zona de la cuenca vertiente del río Guadalfeo, correspondiente a un área de 455 km².
  
• los materiales Neógenos y Cuaternarios sólo suponen un 14%, correspondiente a un área de 181 km².

Se puede observar claramente cómo los materiales Alpujárrides son los más importantes en cuanto a su distribución. También son estos materiales Alpujárrides los que presentan una estructura en mantos más compleja. Los materiales Nevado-Filábrides, no sólo representan un área menor, sino que la variedad litológica es mucho más reducida. A su vez, los materiales Neógenos y Cuaternarios, representan muy poca superficie y no se encuentran afectados por las fases tectónicas mayores, tan sólo por fallas normales de origen reciente.

Se puede establecer que la sucesión alpujárride tipo completa está constituida por cuatro grandes conjuntos litológicos que de techo a muro son: formación carbonática, formación de filitas, sucesión de esquistos y formación de gneises.