Roci vechi de 400 de milioane de ani care au fost pliate, împinse și transformate (metamorfoză) în timpul formării munților, rezultând astfel dispunerea și distribuția lor actuală. Formațiunea de ardezie Bunte (un sediment format în câmpia unui râu) și formațiunea Hermeskeil (un sediment format în mare) pot fi găsite în regiunea Hintertaunus. Cuarzitul Taunus formează crestele crestei Taunus, iar rocile formațiunii Kellerskopf (un sediment marin), metaandesitul Rossert, metarhiolitul Wiesbaden (ambele roci vulcanice) și filita Bierstadt (un sediment marin) se găsesc în Vordertaunus. Filita Bierstadt este cea mai veche rocă din Hesse, având o vechime de aproximativ 480 de milioane de ani. Vârsta șistului cu granulație fină, care a fost descoperit în subsolul orașului Wiesbaden abia în 1991, a fost determinată pe baza resturilor fosile de plancton marin. La o zonă de falie foarte proeminentă, Taunussüdrandverwerfung, vechile formațiuni stâncoase au fost împinse la adâncimi mai mari. Aceasta este situată în Wiesbaden aproximativ la sud de Parkstraße și este aliniată paralel cu creasta Taunus. La sud de această falie, formațiunile stâncoase sunt acoperite de sedimente marine de vârstă terțiară. Cea mai adâncă sondă din Wiesbaden până în prezent, pe amplasamentul fostului abator, a găsit metarhiolitul Wiesbaden la o adâncime de 236 de metri. Acest decalaj de peste 200 de metri al vechilor formațiuni stâncoase indică faptul că în cursul istoriei moderne a Pământului a avut loc un model complicat de fracturi transversale și de împingere.

Fracturile și zonele de falie tinere au servit și continuă să servească drept căi prin care apa caldă se ridică de la adâncimi mari din scoarța terestră până la suprafață. Celebrele izvoare termale și minerale din Wiesbaden sunt, de asemenea, rezultatul ascensiunii apelor termale foarte sărate din adâncuri. Stâncile stâncoase abrupte, cum ar fi cele din Frauenstein și din pădurea de lângă Georgenborn, au fost, de asemenea, formate de apele minerale. Apele termale au crescut în fisuri mari, din care au precipitat mai întâi barit și apoi cuarț, cuarțul înlocuind baritul în așa fel încât acesta a căpătat forma sa cristalină (pseudomorfe de la cuarț la barit). Aceste umpluturi de fisuri cu cuarț dur pseudomorf și acoperit formează stâncile de astăzi. Filonul de cuarț de la Neroberg și Schulberg, pe de altă parte, prezintă blocuri mari de cuarț. Izvorul Schützenhof își are originea aici.

O caracteristică specială este vulcanismul bazaltic de lângă Wiesbaden-Naurod pe Erbsenacker. Geologii au descoperit două hornuri de bazalt vechi de 57 de milioane de ani. Acestea sunt interpretate ca fiind canale ale unui vulcan care a format două cratere vulcanice înconjurate de conuri de cenușă și fluxuri de lavă. Deplasarea vechilor formațiuni stâncoase din Taunus de-a lungul faliei de margine a Taunusului datează de la formarea Grabenului Rinului Superior. Pe măsură ce scoarța terestră s-a scufundat în această zonă de falie, s-au format noi zone de sedimentare, cum ar fi Bazinul Mainz, în care marea a putut pătrunde în mod repetat. Acest lucru s-a întâmplat parțial dinspre sud, dinspre Marea Mediterană "primordială", Tethys, și parțial dinspre nord, dinspre Marea Palaeo-Nord, a cărei linie de coastă se întindea la acea vreme aproximativ la nivelul orașului Kassel. Primul avans marin, de scurtă durată, a avut loc în urmă cu aproximativ 33 de milioane de ani și este documentat în subsuprafață într-o sondă de 170 de metri adâncime de lângă Wallau. A doua intruziune marină, extinsă și de lungă durată, a avut loc în urmă cu aproximativ 30 de milioane de ani. Rupelton (Formațiunea Bodenheim), cu fosilele sale bogate și foarte diverse de protozoare (foraminifere), ostracode și resturi de pești, este dovada unei mări complet marine depuse în zone calme, ceva mai adânci. Marea s-a retras apoi din ce în ce mai mult, iar argilele și nămolurile bogate în mică ale marnei Cyrenian (după fosila Cyrena a unei midii) arată o influență clară a hinterlandului Taunus, dar și o faună de moluște (moluște) foarte bine conservată în apropiere de Igstadt.

La acea vreme, regiunea din jurul Wiesbaden era aproximativ la același nivel cu Sicilia. Clima de la subtropicală la tropicală a permis creșterea calcifierii în estuarul marin de acum puțin adânc. Acest lucru este documentat în așa-numitul terțiar calcaros. Calcarele și marnele cu o mare bogăție de fosile au fost depuse într-o lagună puțin adâncă, bine luminată. Cu toate acestea, marea rămasă avea din ce în ce mai puține legături cu oceanele de la acea vreme. În aceste condiții speciale, s-au format recife de alge, expuse în cariera Dyckerhoff, ale căror rude timpurii (așa-numitele stromatolite) au fost primele fosile de pe planeta noastră acum 3,65 miliarde de ani. Din cauza retragerii crescânde a mării, apa de mare a devenit din ce în ce mai acidificată de afluenți, astfel încât aceste condiții de viață diferite se reflectă în compoziția comunităților fosile. Cu toate acestea, sedimentele din zona urbană Wiesbaden sunt, de asemenea, caracterizate de produse de eroziune bogate în nisip cuarțos din Taunus (facies marginal fără calcar), care se întrepătrund cu sedimentele marine bogate în fosile. În cele din urmă, bazinul Mainz s-a sedimentat și s-au depus doar sedimente fluviale. În perioada terțiară, subsolul Grabenului Rinului Superior de Nord și stratul său sedimentar terțiar s-au scufundat până la o adâncime de 2000 de metri. La vest de falia de graniță Grünstadt - Nierstein - Hofheim, straturile din Bazinul Mainz sunt "blocate" între Taunus și Pădurea Palatinat, astfel încât astăzi se află relativ aproape de suprafață și pot fi observate cu ușurință, de exemplu, în cariera Dyckerhoff și în cariera Weisenau din Mainz (în prezent Geopfad). De la sfârșitul Terțiarului și în Cuaternar, peisajul de astăzi s-a format: prin ridicarea Munților Taunus, prin formarea văilor (incizia râurilor și pârâurilor) și prin răspândirea marilor sisteme fluviale ale Rinului și Mainului în foreland (subsidența forelandului sudic). Între 800.000 și 500.000 de ani în urmă, Mainul a depus mari cantități de nisip și pietriș lângă Wiesbaden, nisipurile Mosbach. Fosilizarea lor bogată este renumită. După depunerea nisipurilor Mosbach, Mainul a depus un corp de pietriș care, la o înălțime medie de 140 de metri deasupra nivelului mării, caracterizează peisajul din zona Wiesbaden cu terasele sale în mare parte plate. Această zonă se întinde în est de la Erbenheim aproape până la Ringkirche și departe spre sud prin Fort Biehler și de la al doilea inel prin Gräselberg până la nord de Schierstein. Rinul și Mainul au continuat apoi să străpungă fosta câmpie fluvială până la adâncimea actuală.

În timpul ultimei ere glaciare, perioada Würm, furtunile din sezonul rece au eliminat material fin din câmpiile fluviale sărace în vegetație, care s-a depus sub formă de loess sub pragul înălțimilor. Loess-ul este un sediment calcaros aruncat de vânt din paturile de pietriș ale cursurilor de apă mari, periodic uscate. Deasupra depozitelor mai vechi din zona câmpului Rheingau (nisipurile Mosbach), acesta formează o pătură aproape închisă, continuă. Profilurile de loess din Wiesbaden conțin în general mai multe soluri fosilizate, care permit o clasificare relativă a vârstei. Conform acestei clasificări și datării absolute izolate (geofizice), loessurile din Wiesbaden aparțin în principal secțiunii mai tinere a Pleistocenului și, acolo, ultimei perioade reci (Weichselian sau Würm glacial). Rar se găsesc în loess oase individuale sau dinți de mamut, cal sălbatic sau alte mamifere mari. O tabără de vânători de cai din Epoca Glaciară, situată pe un versant de loess și datând de aproximativ 32 000 de ani, pe care Thomas Terberger a reușit să o excaveze în apropiere de Wiesbaden-Igstadt, datează din epoca driftului de loess. În zonele de carieră ale Dyckerhoff GmbH de pe Rheingauer Feld, la est de oraș, au fost descoperite în loess numeroase structuri ale marmotei de stepă (Marmota bobak) din epoca glaciară, care uneori conțineau încă resturi scheletice ale animalelor. Datorită compoziției și structurii sale, loess-ul are soluri foarte fertile care merită o mai bună protecție împotriva construcțiilor excesive.