Балтийский кристаллический щит
Северная область включает окраину Балтийского кристаллического щита, сложенного породами архейского и протерозойского возраста, среди которых преобладают гнейсы, слюдяные сланцы, мигматиты с интрузиями гранитов. Кристаллический фундамент, перекрытый четвертичными осадочными породами незначительной мощности, на побережье озера во многих местах выходит на поверхность. Рельеф северного Приладожья характеризуется большой расчлененностью. На северную область приходится более половины длины береговой линии всего Ладожского озера (625,5 км). Северо-западные и северные берега окаймлены множеством крупных и мелких скалистых островов и рифов, образующих сложную систему шхер.
Заливы часто имеют отвесные берега, участки мелководий ограничены несколькими десятками метров. Северная область Ладоги характеризуется наибольшими глубинами. Максимальная глубина отмечена к западу от острова Валаам и составляет 230 м. К югу глубина озера уменьшается. Южная часть Ладоги находится на северо-западной окраине Русской платформы. Кристаллический фундамент перекрыт здесь кембрийскими глинами, мощность которых у побережья Ладоги доходит до 30 м.
Местами под глинами вскрыты толщи алевритов. У юго-восточной оконечности озера кембрийские глины перекрыты девонскими известняками. Четвертичные осадки в окрестностях Ладоги характеризуются пестротой литологического состава (от глин до крупнозернистых песков, галечников, скоплений валунов) и различной мощностью — от 1 до 100 и более метров.