- Có 4 loại đá chính: mác ma xâm nhập và mác ma phun trào, phân bố ở khu núi cao Hoàng Lien Sơn; trầm tích đá vôi phân bố ở khu cao nguyên Mộc Châu; trầm tích phù sa phân bố ở khu đồng bằng Thanh Hoá.
- Có 3 loại đất: đất mùn núi cao phân bố ở khu núi cao Hoàng Liên Sơn; đất feralit trên đá vôi phân bố ở khu cao nguyên Mộc Châu; đất phù sa trẻ phân bố ở khu đồng bằng Thanh Hóa.
- Có 3 kiểu rừng: rừng ôn đới phân bố ở khu núi cao Hoàng Liên Sơn do có khí hậu lạnh quanh năm, mưa nhiều; rừng cận nhiệt phân bố ở khu vực địa hình cao của cao nguyên Mộc Châu, ở đây khí hậu cận nhiệt vùng núi, lượng mưa và nhiệt độ thấp, đất feralit trên đá vôi; rừng nhiệt đới phân bố ở khu vực địa hình thấp của cao nguyên Mộc Châu, với nền nhiệt trung bình năm cao, có lượng mưa khá lớn, trên đất fera lit nâu đỏ phong hoá từ đá vôi.