Ґеалёґія Азэрбайджану ё ґеаляґічнаю часткаю Альпійскага складчатага поясу. Асадкавыя адклады, якія ахопліваюць паўднёва-заходнія часткі Вялікага і Малога Каўказу, улучаючы вусьце ракі Куры і Касьпійскі басэйн, складаюцца з разнастайных флексорных сыстэмаў. Таўшчыня зямное кары ў Азэрбайджане зьмяняецца ў дыяпазоне ад 38 да 55 км. Яе максымальная таўшчыня назіраецца на Малым Каўказе, яго мінімальная таўшчыня тыповая для перадгор’яў Талышу. Ґеаляґічная абстаноўка вобласьці складаецца з асадкавых, вульканічна-асадкавых, вульканічных і зямных адкладаў, якія ахопліваюць амаль што ўвесь стратыґрафічны дыяпазон, які пачынаецца з дакембрыя і канчаецца галацэнам.
Азэрбайджан багаты на гаручыя і нярудныя карысныя выкапні. Нярудныя карысныя выкапні распаўсюджаныя пераважна на гарыстых тэрыторыях Вялікага і Малога Каўказу, гаручыя карысныя выкапні — на раўнінных тэрыторыях і ў Паўднёвым Касьпійскім басэйне. Менавіта што гэта выклікала розьвітак руднае прамысловасьці на захадзе краіны і нафтаґазавае на ўсходзе (гл. Бакінскі нафтаґазаносны раён).
Рэсурсы выкапнёвага паліва ў Азэрбайджане прадстаўленыя нафтаю, ґазам, бітумінознымі сланцамі, торфам і г. д., нафтавая прамысловасьць — самы важны сэктар азэрбайджанскае эканомікі. Нафту ў Азэрбайджане здабываюць на сушы і ў Касьпійскім моры. Азэрбайджан (у прыватнасьці Апшэрон) згадваецца як самая старажытная нафтаздабываючая вобласьць у сьвеце. У V—VI стагодзьдзях да н. э. здабывалася нафта на п-аве Апшэрон і прадавалася ў іншыя краіны. На 1985 рок у Азэрбайджане было здабыта да 1,2 млрд тонаў сырое нафты.
Гематыт і руды сустракаюцца ў Азэрбайджане ў чатырох відах: у выглядзе маґмы, скарнаў, а таксама ў выглядзе тэрмальна-мэтасаматычных і асадкавых адкладаў.
Падземныя воды, на думку шматлікіх адмыслоўцаў, ё адным з найважнейшых прыродных рэсурсаў Азэрбайджану. Праз адрозьненьні ў хімічным складзе, яны ставяцца да розных тыпаў, такіх як тэхнічная вада, пітная, мэдычная, і вада, што ўжываецца ў розных прамысловых галінах.
Па колькасьці гразевых вульканаў Азэрбайджан займае першае мейсца ў сьвеце. У Азэрбайджанскай Рэспубліцы — каля 350 з 800 гразевых вульканаў. Нараўне з ґеаґрафічным тэрмінам — «гразевыя вульканы», у народзе іх завуць і як янардаґ (падпаленая гара), пільпіля (тэраса), кайнарджа (кіпень), баздаг (шэрая гара).
Гразевыя вульканы па паходжаньні зьвязаныя з нафтаґазавымі радовішчамі. На дзялянках гразевых вульканаў выяўленыя багатыя радовішчы ґазакандэнсату і нафты (Лакбатан, Ґарадаг, Нафтавыя Камяні, Мішаўдаг і інш.) Акрамя таго лаву, бруд і вадкасьць, якую вывяргаюць гразевыя вульканы, ужываюць у якасьці сыравіны для хімічнае й будаўнічае прамысловасьці, а таксама для фармакалёґіі. Ґеоляґі НАСА, якія вывучылі прыроду Марса, зрабілі выснову, што гразевыя вульканы Азэрбайджану падобныя па сваёй будове з узвышшамі чырвонае плянэты.
Першая сэйсьмаляґічная станцыя ў Азэрбайджане была заснаваная ў 1902 годзе Альфрэдам Нобелелем у Баку. Пазьней сэйсьмаляґічныя станцыі былі заснаваныя ў Ленкарані, Ґянджы, Нахічэвані, Шэмасе й Мінґечэвіры.
Паведамленьні пра землятрусы ў Азэрбайджане захаваліся з старажытных часоў. Першае зь іх датуецца 427 рокам. У 1139 годзе разбуральны землятрус маґнітудаю ў 9 балаў адбыўся ў Ґянджы, у выніку чаго места было часткова разбуранае. У выніку менавіта што гэтага землятрусу зьявілася возера Ґёйґёль. У XIX стагодзьдзі шэраг разбуральных землятрусаў сілаю ад 7 да 9 балаў разбурыў места Шэмаха.