У геоструктурному відношенні верхня частина Кам'янського водосховища, у межах якої знаходяться право- та лівобережна частини Кременчука, розміщена на стику двох геологічних структур — Українського кристалічного масиву та Дніпровсько-Донецької западини. У геологічній будові беруть участь породи пізнього докембрію протерозойського еону Українського кристалічного масиву, на еродованій поверхні яких залягають товща відкладень палеогенової та четвертинної системи.