Pod Puszczą Białowieską zalegają utwory pochodzące z okresu zlodowacenia środkowopolskiego. Składają się na nie piaski i żwiry wodnolodowcowe oraz glina zwałowa. Wzgórza moreny czołowej zbudowane ze żwirów, piasków i głazów oraz pagórki kemowe składające się z utworów pylastych skupione są w podłużny wał ciągnący się od południowego zachodu od Stoczka Łukowskiego do Hajnówki i dalej przebiegające poprzecznie przez Puszczę Białowieską do jej wschodnich pe¬ryferii. Piaski akumulacji wodno lodowcowej przykryte są na południowych, wschodnich i północno-zachodnich peryferiach puszczy przez piaski wydmowe. Jednak dobrze wykształconych wydm zachowało się niewiele. Doliny rzeczne oraz liczne drobne niecki terenowe wypełniają torfy. Tylko w środko¬wym i dolnym biegu Narewki oraz na niewielkim odcinku doliny Narwi w sąsiedztwie Puszczy Świsłockiej i Puszczy Ladzkiej pojawiają się piaski rzeczne. Piaski rzeczne podobnie jak torfy są późniejszego pochodzenia niż pozostałe utwory ge¬ologiczne zalegające pod puszczą.

Największą powierzchnię w Puszczy Białowieskiej zajmu¬ją gleby bielicowe, skrytobielicowe, gleby brunatne i pseudo¬gleje. W dolinach rzecznych wykształcają się mady rzeczne bądź ziemie leśne. W płytszych i głębszych nieckach terenowych spotykamy się z glebami typu błotnoziemów, bagnoglejów i gleb glejowo bielicowych.