Jusqu'à la fin de l'ère secondaire, les couches de terrains qui se forment dans l'actuelle province du Roussillon sont à peu près planes.

Lors de la surrection des Pyrénées, les couches anciennement formées sont mises à jour (terrain primaire des Albères, du massif du Canigou, du groupe montagneux de Baixas au massif du Madres), et les couches de terrain superficielles sont prises dans l'étau formé par les futures Pyrénées et le déjà vieux Massif central.

Après la surrection des Pyrénées, les parties sud et nord du département des Pyrénées-Orientales subissent une évolution très différente :

a - au nord de la Têt, le vignoble s'étend sur deux zones très dissemblables. A l'ouest, les couches profondes du terrain primaire ont été mises à nu par l'érosion. Les vignobles sont ainsi installés sur des sols peu profonds, provenant de l'altération directe des roches en place.
On rencontre donc des terrains sur schistes ordoviciens (Montner, Calce, Rasiguères, Planèzes) ou sur granits porphyroïdes (vaste zone partant du nord de Néfiach en allant vers Montalba-le-Château, Tarérach, Sournia, Arboussols, région de Saint-Arnac, Lesquerde), sur gneiss et mirmatites (Caramany, Cassagnes).
Ces sols sont maigres, toujours en pente forte, et extrêmement favorables à la culture de la vigne et à la production de vins de qualité à forte personnalité.

b- au nord de ce massif, on trouve le synclinal (pli en creux) de Saint-Paul-de-Fenouillet à Maury, où apparaissent les roches de l'ère secondaire.
Les parois des falaises dominant Maury au nord et au sud sont formées de calcaires urgoniens très purs (carrières toujours en exploitation) et le fond est recouvert de marnes schisteuses noires de l'albien-aptien. A l'est, ces marnes disparaissent et les calcaires se rejoignent dans l'important massif quasi-désertique d'Opoul-Périllos.
Derrière les dernières collines se trouve le pays de Rivesaltes, vaste zone homogène d'épandage de cailloux calcaires roulés, mêlés à de l'argile rouge. Ce vaste plateau est entamé par le ravin du Roboul, mais surtout par l'Agly qui sépare ce crest en deux parties (de Rivesaltes à Salses au Nord, de Pia à La Llabanère au sud).

c - Au sud du cours actuel de la Têt, les sols sont assez pauvres, formés d'éléments grossiers, provenant de l'érosion des massifs des Albères et du Canigou, déposés en piémont des montagnes, d'Argelès à Montesquieu et de Céret à Thuir.
Les périodes glaciaires du quaternaire ont entraîné un creusement du Roussillon par les rivières, charriant des galets et des graviers ronds, entassés sur plusieurs niveaux.
Depuis, l'érosion a entamé cette surface, et ces sols, composés de grandes quantités de cailloux mêlés à de l'argile sableuse rouge, forment d'excellents supports pour les vignobles de qualité.

d- Sur la Côte Vermeille, en se dirigeant vers l'Espagne, la route serpente sur les schistes cambriens peu métamorphisés et fortement plissés de la zone axiale des Pyrénées constituée de paragneiss variés dérivant principalement de grauwackes et accessoirement de pélites (kinzigites). La zone de la clorite est rattachée à la courverture paléozoïque.