Rocas de 400 millones de años de antigüedad que fueron plegadas, empujadas y transformadas (metamorfosis) durante la formación de las montañas, dando lugar a su disposición y distribución actuales. La formación de pizarra de Bunte (un sedimento formado en una llanura fluvial) y la formación de Hermeskeil (un sedimento formado en el mar) se encuentran en la región de Hintertaunus. La cuarcita del Taunus forma las crestas de la cordillera del Taunus y las rocas de la formación Kellerskopf (un sedimento marino), la metaandesita Rossert, la metarhyolita Wiesbaden (ambas rocas volcánicas) y la filita Bierstadt (un sedimento marino) se encuentran en el Vordertaunus. La filita de Bierstadt es la roca más antigua de Hesse, con unos 480 millones de años. La edad del esquisto de grano fino, que no se descubrió en el subsuelo de Wiesbaden hasta 1991, se determinó a partir de restos fósiles de plancton marino. En una zona de falla muy prominente, la Taunussüdrandverwerfung, las antiguas formaciones rocosas han sido empujadas hacia profundidades mayores. Se encuentra en Wiesbaden, aproximadamente al sur de la Parkstraße, y está alineada paralelamente a la cresta del Taunus. Al sur de esta falla, las formaciones rocosas están recubiertas por sedimentos marinos de la era terciaria. El sondeo más profundo realizado hasta la fecha en Wiesbaden, en el emplazamiento del antiguo matadero, halló la metarfilolita de Wiesbaden a 236 metros de profundidad. Este desplazamiento de más de 200 metros de las antiguas formaciones rocosas indica que en el transcurso de la historia moderna de la Tierra se produjo un complicado patrón de cabalgamientos y fracturas transversales.

Las jóvenes fracturas y zonas de falla han servido y siguen sirviendo de vías para que el agua caliente suba desde grandes profundidades de la corteza terrestre hasta la superficie. Las famosas fuentes termales y minerales de Wiesbaden son también el resultado del ascenso de aguas termales profundas altamente salinas. Los escarpados acantilados rocosos, como los de Frauenstein y los del bosque cercano a Georgenborn, también se formaron gracias a las aguas minerales. Las aguas termales ascendieron en grandes fisuras, de las que precipitaron primero barita y más tarde cuarzo, por lo que el cuarzo sustituyó a la barita de tal manera que adoptó su forma cristalina (pseudomorfos de cuarzo a barita). Estos rellenos de fisuras de cuarzo duro pseudomórfico y capitado forman hoy los acantilados de roca. La veta de cuarzo del Neroberg y del Schulberg, en cambio, presenta grandes bloques de cuarzo. Aquí se origina el manantial de Schützenhof.

Una característica especial es el vulcanismo basáltico cerca de Wiesbaden-Naurod, en el Erbsenacker. Los geólogos encontraron dos respiraderos de basalto de 57 millones de años de antigüedad. Se interpretan como canales de un volcán que había formado dos cráteres volcánicos rodeados de conos de ceniza y coladas de lava. El desplazamiento de las antiguas formaciones rocosas del Taunus a lo largo de la falla del margen del Taunus se remonta a la formación del Graben del Alto Rin. Al hundirse la corteza terrestre dentro de esta zona de fisura, se formaron nuevas zonas de sedimentación, como la cuenca del Maguncia, en la que el mar pudo penetrar repetidamente. Esto ocurrió en parte desde el sur, desde el Mar Mediterráneo "primordial", el Tethys, y en parte desde el norte, desde el Mar Paleonorte, cuya línea costera en aquella época discurría aproximadamente al nivel de Kassel. El primer avance marino, de corta duración, tuvo lugar hace unos 33 millones de años y está documentado en el subsuelo en un sondeo de 170 metros de profundidad cerca de Wallau. La segunda intrusión marina, generalizada y de larga duración, se produjo hace unos 30 millones de años. El Rupelton (Formación Bodenheim), con sus ricos y muy diversos hallazgos fósiles de protozoos (foraminíferos), ostrácodos y restos de peces, es la prueba de un mar plenamente marino depositado en zonas algo más profundas y tranquilas. Posteriormente, el mar se fue retirando cada vez más y las arcillas y limos ricos en mica de la marga cirenaica (por el fósil cirenaico de un mejillón) muestran una clara influencia del interior del Taunus, pero también una fauna de moluscos (moluscos) muy bien conservada cerca de Igstadt.

En aquella época, la región que rodeaba Wiesbaden era más o menos como Sicilia. El clima entre subtropical y tropical permitió una creciente calcificación en el estuario, ahora poco profundo. Esto se documenta en el llamado terciario calcáreo. En una laguna poco profunda y bien iluminada se depositaron calizas y margas con una gran riqueza de fósiles. Sin embargo, el mar restante tenía cada vez menos conexión con los océanos de la época. En estas condiciones especiales se formaron arrecifes de algas, expuestos en la cantera de Dyckerhoff, cuyos primeros parientes (los llamados estromatolitos) fueron los primeros fósiles de nuestro planeta hace 3.650 millones de años. Debido al creciente retroceso del mar, el agua marina se acidificó cada vez más por los flujos de entrada, de modo que estas diferentes condiciones de vida se reflejan en la composición de las comunidades fósiles. Sin embargo, los sedimentos de la zona urbana de Wiesbaden también se caracterizan por productos de erosión ricos en arena de cuarzo procedentes del Taunus (facies marginal sin cal), que se entrelazan con los sedimentos marinos ricos en fósiles. Con el tiempo, la cuenca del Maguncia se sedimentó y sólo se depositaron sedimentos fluviales. Durante el Terciario, el subsuelo del Graben del Alto Rin septentrional y su sobrecarga sedimentaria terciaria se hundieron hasta una profundidad de 2.000 metros. Al oeste de la falla fronteriza Grünstadt - Nierstein - Hofheim, las capas de la cuenca de Maguncia están "atascadas" entre el Taunus y el bosque del Palatinado, de modo que hoy se encuentran relativamente cerca de la superficie y pueden observarse fácilmente, por ejemplo, en la cantera Dyckerhoff y en la cantera Weisenau de Maguncia (actual Geopfad). Desde finales del Terciario y en el Cuaternario se ha ido formando el paisaje actual: por el levantamiento de los montes Taunus, por la formación de valles (incisión de ríos y arroyos) y la extensión de grandes sistemas fluviales del Rin y el Meno en el antepaís (hundimiento del antepaís meridional). Hace entre 800.000 y 500.000 años, el Meno depositó grandes cantidades de arena y grava cerca de Wiesbaden, las arenas de Mosbach. Su rica fosilización es famosa. Tras la deposición de las arenas de Mosbach, el Meno depositó una masa de grava que, a una altura media de 140 metros sobre el nivel del mar, caracteriza el paisaje de la zona de Wiesbaden con sus terrazas en gran parte llanas. Esta zona se extiende en el este desde Erbenheim casi hasta la Ringkirche y hacia el sur a través del Fuerte Biehler y desde el Segundo Anillo a través del Gräselberg hasta el norte de Schierstein. A continuación, el Rin y el Meno penetraron en la antigua llanura fluvial hasta su profundidad actual.

Durante la última glaciación, el periodo Würm, las tormentas de la estación fría expulsaron material fino de las llanuras fluviales pobres en vegetación, que se depositó en forma de loess a sotavento de las elevaciones. El loess es un sedimento calcáreo arrastrado por el viento desde los lechos de grava de los grandes arroyos que se secan periódicamente. Por encima de los depósitos más antiguos de la zona del campo de Rheingau (arenas de Mosbach), forma un manto casi cerrado y continuo. Los perfiles de loess de Wiesbaden suelen contener varios suelos fosilizados, lo que permite una clasificación por edades relativas. De acuerdo con esto y con dataciones absolutas aisladas (geofísicas), los loesses de Wiesbaden pertenecen predominantemente a la sección más joven del Pleistoceno y allí al último periodo frío (Weichseliense o Würm glacial). Rara vez se encuentran en el loess huesos o dientes individuales de mamuts, caballos salvajes u otros grandes mamíferos. Un campamento de cazadores de caballos de la Edad de Hielo en una ladera de loess de unos 32.000 años de antigüedad, que Thomas Terberger pudo excavar cerca de Wiesbaden-Igstadt, data de la época de la deriva de loess. En las canteras de Dyckerhoff GmbH en Rheingauer Feld, al este de la ciudad, se encontraron en el loess numerosas estructuras de la marmota esteparia de la Edad de Hielo (Marmota bobak), que a veces aún contenían restos óseos de los animales. Por su composición y estructura, el loess posee suelos muy fértiles que merecen una mayor protección contra la construcción excesiva.