Le caratteristiche geologiche e morfologiche della Sardegna sono estremamente varie. Il basamento paleozoico è costituito prevalentemente da un complesso di rocce metamorfiche e da graniti affioranti principalmente nella metà orientale e nel settore sud-occidentale dell'isola (Carmignani et al., 1992), su cui poggiano direttamente i sedimenti per lo più calcarei e dolomitici del Mesozoico (Pala et al., 1982). Questi affioramenti sono localizzati nel settore centro-orientale dell'isola, intorno al golfo di Orosei, in quello nord-occidentale (Nurra), nonché in un'area centro-meridionale (Ogliastra e Sarcidano).
Gli affioramenti cenozoici sono localizzati prevalentemente in corrispondenza della vasta depressione mediana, allungata da nord a sud. Sono costituiti da prodotti di un intenso vulcanismo (andesiti, riodaciti, ignimbriti, tufi) e da sedimenti di origine marina, lagunare, e continentale (sabbie, marne, calcari, conglomerati, argille).
Alla fine del Cenozoico inizia un vulcanismo basico (basalti) che si protrae fin nel Quaternario. Le colate basaltiche affiorano in vaste aree, concentrate particolarmente nella Sardegna centrale. La gran parte dei depositi quaternari è costituita da sedimenti di ambiente continentale, rappresentati prevalentemente da alluvioni ciottolose, localizzati nelle più importanti pianure dell'isola. Questi sedimenti variano notevolmente nella natura litologica, nella forma e dimensione dei ciottoli, nella natura della frazione fine dei cementi e delle matrici, nel grado di cementazione e di costipamento. Nelle aree costiere sono presenti, in modo discontinuo, depositi marini (conglomerati, arenarie, calcari organogeni), dune fossili ed attuali, e depositi di stagno.

La notevole varietà litologica ed i diversi processi morfologici succedutisi nel tempo, inseriti nel complesso quadro strutturale dell'isola dominato dalla suddivisione in horst del basamento caledoniano-ercinico e dalla presenza della grande fossa tettonica sardo-campidanese, hanno frammentato il territorio isolano in numerose regioni morfologiche con caratteristiche diverse. Sinteticamente, il territorio sardo è stato così suddiviso (Pracchi e Terrosu Asole, 1971): 18,5% in montagna, 67,9% in collina e 13,6% in pianura
I suoli della Sardegna presentano genesi, caratteristiche e proprietà estremamente varie, in funzione del tipo di substrato, della morfologia, della copertura vegetale e dell'uso del territorio (Aru et al., 1990, 1991). Quasi il 28% della superficie totale dell'isola presenta una associazione costituita da roccia affiorante e Leptosols (Eutric, Dystric e Lithic) (FAO-Unesco, 1988), diffusa in tutte le parti del territorio e soprattutto su rocce dure (metamorfiche, intrusive, effusive, dolomitiche e calcaree), per lo più in aree acclivi con morfologia irregolare e prive di copertura arborea ed arbustiva. In queste aree l'attività prevalente è il pascolo estensivo, soprattutto ovino e caprino. Solo il 18% del territorio sardo è coperto da suoli suscettibili di irrigazione (Arangino et al., 1986): 3% da suoli altamente suscettibili (Eutric, Calcaric e Mollic Fluvisols; Eutric, Calcaric e Vertic Cambisols; Eutric e Calcic Vertisols; Haplic e Calcic Luvisols), 6% da suoli moderatamente suscettibili (Vertic, Eutric e Calcaric Cambisols; Calcic e Haplic Luvisols; Calcaric Arenosols), e 9% da suoli marginalmente suscettibili (Haplic Nitisols; Chromic Luvisols; Eutric e Dystric Cambisols; Calcaric Regosols). Questi suoli sono localizzati nelle pianure interne ed in quelle costiere, per lo più su depositi alluvionali del Pleistocene e dell'Olocene, e supportano una attività agricola prevalentemente intensiva, irrigua e non. Nel restante 54% del territorio sono presenti principalmente Cambisols, Leptosols e Regosols, in relazione ai diversi substrati, alle condizioni morfologiche ed al grado e tipo di copertura vegetale. Queste aree dell'isola sono marginali per l'agricoltura intensiva, ma hanno una grande importanza per particolari colture, per il pascolo e per le attività forestali.