Notre département offre la particularité de posséder à peu près toutes les périodes géologiques. L'ère tertiaire étant sans doute la moins présente (secteur de la Thiérache, Rocroi.etc..). Au nord de Charleville-Mézières s'étale la forêt d'Ardenne sur ce qu'il reste de la formation primaire (Cambrien et Devonien) : un large plateau entaillé par la Meuse et érodé par le temps, et qui constitue la partie ouest du massif schisteux rhénan...

Le point culminant (503 mètres) se situe sur le territoire de Thilay, non loin de la Belgique, à la Croix Scaille. Ce secteur trouve son origine dans une sédimentation importante qui fera le bonnheur des ardoisiers ardennais de Rimogne, Monthermé, Deville et Fumay et Haybes.

Les mouvements hercyniens et le travail du temps ont laissé de curieux témoignages géologiques (Quatre-Fils-Aymon, Dames de la Meuse, Roc-la-Tour...) qui n'ont pas manqué de provoquer l'imagination des gens (voir les légendes). On notera également la présence de poudingues à Fépin (La Roche aux Corpias). Un autre secteur du département possède lui aussi un caractère bien marqué : les terrains du Crétacé occupent le sud d'une ligne Rumigny-Grandpré et constituent le prolongement du Bassin Parisien et le début de la Champagne crayeuse.

L'Aisne traverse cette étendue de plaines et de terrains du secondaire. Au nord de cette région s'est formée une zone de crêtes aux paysages variés : crêtes de Poix-Terron, crêtes de Mouzon... Entre ce secteur et le secteur primaire du nord du département se situent d'Ouest en Est les terrains du Lias, du Bathonien et du Bajocien. L'exploitation des calcaires a provoqué la création de nombreuses carrières à Dom Le Mesnil, Romery, Vendresse... Les couches fissurées du Bathonien offrent dans la région de Signy l'Abbaye des curiosités intéressantes : affaissement, gouffres...

L'ère quaternaire a provoqué l'érosion et la modification du massif ardennais. La présence de tourbe du coté des Hauts Buttés ou Sécheval est à l'origine d'un paysage particulier et d'une végétation originale. La diversité des paysages géologiques autorise une large variété de fossiles (bélemnites, ammonites...) mais ne révèle pas de gisement fossilifère extraordinaire. Cependant les amateurs de géologie trouveront dans notre département un paysage géologique particulièrement riche.