筑波山塊は主として花崗岩でできています．花崗岩はマグマが地下深くでゆっくりと冷えて固まったもので，大きく成長した石英などの結晶粒子が集まってできた岩石です．この結晶粒子の間に二酸化炭素を含んだ地下水がしみ込んで化学反応を起こし粒子がバラバラになるという風化を，地下深くまで受けやすいという性質があります．このため花崗岩山地は一般に土砂災害の危険が大きいところです．この山塊でもところによって10mの深さの風化層がありますが，山崩れの跡はほとんどなく，多数ある砕石場を除き植生を欠いたところはほぼ見られません．
　山麓・山腹には広く岩屑（がんせつ）層が発達しています（図20）．これは岩盤から剥がれ落ちた岩の屑（くず）が地表を覆った層です．筑波山（877m）のほぼ標高600m以上は斑れい岩でできており，かなり硬いので急峻な山頂部をつくっています．ここから供給された岩屑や花崗岩の風化岩屑により山腹・山麓が広く覆われ，ゆるやかに裾をひくスカイラインをつくっています．加波山・足尾山の山麓にも岩屑層が形成されています．
　岩屑は流水などによって運ばれやすいのですが，ロームで覆われているところが多い，砂防ダムへの堆砂が少ない，扇状地が筑波山ではほとんどない，桜川低地の沖積層が非常に薄い，ことなどから，この岩屑層はかなり長期間停止したままで安定しており，下流に流出して土砂災害を起こしていないと考えられます．
　この原因の一つとして雨が少ないことがあげられます．筑波山頂での1900年以降における1時間雨量の最大値は48mmとかなり小さな値です．一方，南に20km離れた館野（つくば）では72mm（これも大きくはない）で，山地部のほうが雨が少ないのはあまりないことです．雨とくに強雨が少ないことは，土砂災害が少ないことにつながっています．近年の災害例では，1947年カスリーン台風の豪雨により筑波山南面にて山崩れで生じた土石流により死者3名を出しています．1966年にはやはり筑波山南面において半壊家屋7などの災害が起きていますが，これは貯水池の決壊が原因でした．