У верхній і середній частинах басейну головну роль грають води мергельно-крейдової товщі й девонських пісків. Води четвертинних утворень відносяться до льодовикового й флювіогляціальних відкладенням, глибина залягання яких у межах Полісся незначна. Ґрунти у верхній частині глинисто-піщані й крупнопилуваті легкосуглинисті, місцями пилувато-важкосуглинисті, у середніх — супіщані й піщанисто-легкосуглинисті, у нижніх — переважно піщані або глинясто-піщані. Ґрунти у верхів'ї дерново-слабкопідзолисті і чорноземні, у середній частині сірі опідзолені, у нижній — слабко- і середньоопідзолені в комплексі з карбонатними або дерново-глеєвими й болотними.