Pod względem geologicznym gmina Raków usytuowana jest na pograniczu dwóch dużych jednostek geologicznych: trzonu paleozoicznego Gór Świętokrzyskich na północy i zapadliska przedkarpackiego na południu. Odzwierciedla się to w bardzo zróżnicowanej budowie geologicznej gminy tak pod względem stratygraficznym, litologicznym jak i tektonicznym. Granica pomiędzy tymi jednostkami na większości obszaru gminy przebiega mniej więcej wzdłuż doliny rzeki Czarnej, tylko na południowo-wschodnim krańcu gminy, w miejscowości Chańcza ma przebieg równoleżnikowy. W północnej części gminy przeważnie skały paleozoiczne przykryte są bezpośrednio czwartorzędowymi utworami lodowcowymi i wodnolodowcowymi oraz peryglacjalnymi. Z okresu zlodowacenia bałtyckiego pochodzą występujące tu lessy.
Podłoże geologiczne zapadliska przedkarpackiego budują głównie osady morza mioceńskiego wykształcone jako wapienie litotamniowe. Poniżej tych osadów zalegają na znacznej głębokości sfałdowane osady kambru wykształcone jako iłołupki, łupki i piaskowce. Utwory te odsłaniają się jedynie na bardzo małej powierzchni w Chańczy. Na wapieniach litotamniowych zalegają plejstoceńskie osady lodowcowe i wodnolodowcowe. Są to gliny zwałowe i ich residua; piaski i żwiry z głazami pochodzące z rozmytych moren; piaski i mułki lodowcowe i wodnolodowcowe. Najmłodszymi osadami są piaski eoliczne (częściowo zwydmione) a także holoceńskie piaski i żwiry wyściełające współczesne doliny rzeczne; torfy i namuły oraz osady deluwialne. Budowa zbiornika zaporowego na rzece Czarnej spowodowała, że współcześnie tworzą się stożki napływowe w miejscach gdzie cieki wodne uchodzą do zbiornika.
Trzon paleozoiczny Gór Świętokrzyskich buduje podłoże północnej części gminy. Na terytorium gminy znajduje się fragment mniejszej jednostki zwanej antyklinorium klimontowskim. Obszar ten ma budowę fałdową. Osie fałdów przebiegają z północnego zachodu na południowy wschód. W granicach gminy znajdują się fragmenty następujących antyklin i synklin: synklina bardziańska, antyklina Nowej Huty, synklina ociesęcka, antyklina ociesęcka, synklina cisowska, antyklina cisowska. Fałdy te budują głównie piaskowce, piaskowce kwarcytowe, mułowce iłowce i łupki kambru dolnego. Ponadto synklinę bardziańską budują łupki i szarogłazy sylurskie a także piaskowce i piaskowce kwarcytowe dewonu dolnego. Na terenie gminy występują również skały wulkaniczne. Są to diabazy, których powstanie wiąże się z orogenezą waryscyjską. Szereg odsłonięć diabazów znajduje się na zboczach wąwozów w miejscowościach Zalesie i Bardo. Ze względu na długotrwały okres wypiętrzenia masywu Gór Świętokrzyskich brak jest tu osadów mezozoicznych a osady trzeciorzędowe wykształcone jako wapienie litotamniowe występują na niewielkich obszarach w okolicy Rakowa. Przeważnie zatem, w północnej części gminy, skały paleozoiczne przykryte są bezpośrednio czwartorzędowymi utworami lodowcowymi i wodnolodowcowymi oraz peryglacjalnymi. Osady te wykształcone są najczęściej jako piaski i żwiry oraz gliny zwałowe i ich residua. Z okresu zlodowacenia bałtyckiego pochodzą lessy występujące w rejonie Barda, Szumska i Ociesęk. Najmłodsze holoceńskie osady to piaski pochodzenia eolicznego (częściowo w wydmach) oraz współczesne osady rzeczne oraz torfy.
Zadanie dofinansowane ze środków WFOŚiGW w Kielcach w wysokości 
