На овом релативно малом географском простору сусрећемо преображене (метаморфне), слојевите (таложене, седиментне) и вулканске (еруптивне, магматске) стене различите геолошке старости. Сродан геолошки састав имају и суседне територије у западној Србији и источној Босни, што указује на јединствену генезу.

Азбуковица припада унутрашњем појасу Динарских планина. Старе палеозојске стене које се налазе у основи настале су набирањем приближно пре 300 милиона година. Највећи део Азбуковице изграђен је од палеозојских стена. Југоисточно од Љубовије представљене су зеленим шкриљцима, пешцарама, кречњацима и другим стенама. Палеозојске стене сличног састава пружају се поред Дрине, на северозападу све до Малог Зворника. Приближно једна трећина ове територије изграђена је од мезозојских стена. Највише има јурских творевина, затим тријаских, а најмање кредних. Стене доњег тријаса, убране у боре, пружају се у виду уског појаса динарским правцем и захватају Липник, Бодњик, Соколску планину и Торничку Бобију.

То су: конгломерати, серпентини и кречњаци. Ове стене су испресецане многобројним пукотинама и водопропусне су. Кречњаци настали у периоду креде јављају се у југоисточној Азбуковици. Највеће распрострањење имају у сливу Трешњице. Око 3 км северозападно од Љубовије експлоатише се излив дацита (Крш). Најмлађе кварталне наслаге налазе се поред Дрине и њених већих притока. Представљене су речним наносима променљивог састава (шљунак, песак, муљ…).