Поверхность
Современный рельеф определён геологической историей Земли. Около 165 миллионов лет назад в мезозойскую эру складчатые горные структуры Западно-Сибирской плиты, возникшие ещё в более древнюю палеозойскую эру, испытали опускание и были покрыты водами мирового океана. Такие опускания сменялись подъёмами неоднократно на протяжении более близкой к нам по времени кайнозойской эры, пока 30 миллионов лет назад тектоническая плита окончательно приподнялась, а морские воды отступили. Мощный слой осадочных пород, достигающий более тысячи метров, послужили фундаментом плоскоравнинного рельефа Западной Сибири. Самые верхние горизонтальные отложения образованы рыхлыми осадками озёр и рек в современную послеледниковую эпоху.
Тавдинскую землю по особенностям рельефа можно разделить на три района. Правобережье, несколько приподнято над восточным левобережьем, является обширной слабо расчленённой ареной речных террас, обычно плавно или уступами переходящих в коренной берег — междуречье Тавды и Туры. Первые надпойменные террасы здесь низкие, до 10 метров, шириной не более одного километра. Вторые наиболее ярко выражены, достигают высоты 40-50 метров и часто обрываются к Тавде высокими обрывами — ярами. Древняя долина реки представляет собой гряды и острова песчаных увалов, высотой 5-12 метров, с довольно плоскими вершинами и пологими склонами. Абсолютные высоты над уровнем моря здесь равны 100-115 метров. Ложбины древних водостоков ориентированы вдоль Тавды, с северо-запада на юго-восток. Современные же её притоки прорезали узкие долины в широтном направлении. Вершины увалов, замкнутые котловины, другие западины и понижение рельефа заняты болотами и озёрами. Приречные части террас расчленены оврагами, логами, древними и современными. Благодаря равнинности и облесенности рельефа, овражная эрозия редка и наблюдается лишь у деревни Саитково.
Строение чехла морских континентальных отложений правобережного района особенно наглядно наблюдается в приречных обнажениях пород — на ярах у деревень Васьково, Саитково, Белоярка. Остатки флоры и фауны в породах рассказывают как о более тёплых климатических эпохах в истории земли, так и об оледенении, которое наступило 100-200 тысяч лет назад и достигало Тавды. Именно от ледникового периода дошли до нас бивни и кости древнего мамонта, найденные в речном обрыве возле Васьково.
Левобережье, ориентировочно ограниченное цепью озёр Большое Сатыково, Шайтанское, Большая Индра, представляются более плоской равниной с абсолютными высотами в 60-80 метров. Здесь низкие, слабо дренированные надпойменные террасы. Широкие полосы островов и пологих увалов перемежаются заболоченными пространствами. Вторые надпойменные террасы встречаются редко и образуют песчаные валы высотой 12-15 метров, хорошо наблюдаемые у деревни Хмелёвка и озера Янычкова. Рельеф нарушен неглубокими ложбинами и логами. Среди болот часты «гривы» — продолговатые песчаные гряды высотой от 3 до 10 метров, проросшие лесом и, в большинстве своём, ориентированные вдоль русла Тавды, из чего можно предположить, что это остатки древних прирусловых валов.
Третий Тавдинско-Куминский междуречный район охватывает 20-30 километровую полосу плоских увалов, ограниченную на северо-востоке поясом верховых водораздельных болот. Вытянутые холмистые повышения увалов и грив, чередующиеся с котловинами и продолговатыми ложбинами, создают сложные сочетания рельефа, благодаря чему он не производит впечатления однообразия и монотонности.
Минеральные ресурсы района определены его геологическим прошлым и представлены промышленными запасами песка, глины, торфа. Песок добывается по всей территории по мере надобности при прокладке дорог, сооружении дамб, для промышленного и жилого строительства. Значительные месторождения глины, одно из которых — у посёлка Фабрика — входит в государственные фонд и разрабатывалось местным кирпичным заводом многие десятилетия. Месторождение «белой глины» — мергеля возле села Кошуки известно с давних пор: местные жители использовали её для побелки. Тавдинская белая глина расходилась вокруг на десятки вёрст. В 1934 году Тюменская геологоразведочная партия подтвердило месторождение с запасами известняковой глины в 40-45 тысяч тонн и залеганием её на глубине от 2,8 до 5,5 метра. Известны выходы на поверхность гравия, например, в 5 километрах на запад от деревни Малиновка на площади в 5 гектаров, пригодного как строительный материал. В береговых ярах Тавды, например, у деревни Васьково, есть выход бокситов.
Сохранились сведения о находках в 1930-х годах золота в верховье Карабашки и на землях Крутинского сельсовета. Тогда же геологом Кукарцевым на речке Белой обнаружены признаки нефти, а электроразведочная партия Лущанова подтвердила нефтяные залежи на площади в 15 квадратных километров. Перспектива открытия нефтяного месторождения в бассейне Тавды поддерживается современными научными данными.
Притавдинье входит в Западно-Сибирский артезианский бассейн, один из крупнейших в мире. В 1959 году при бурении глубокой скважины на нефть в трёх километрах южнее города была вскрыта йодно-бромная хлоридо-натриевая термальная минеральная вода. С 1961 года она применяется в бальнеологических целях в местной водолечебнице, а с весны 1994 года налажен её промышленный разлив и продажа в уральском регионе.
По своим целебным свойствам тавдинская вода сравнима со знаменитой «Боржоми» и помогает при лечении заболеваний печени, желчевыводящих путей, опорно-двигательного аппарата.
В районе также пробурено и обустроено около 30 скважин, дающих пресную воду, пригодную для питья.
Тавдинские болота богаты месторождениями торфа. В последние годы разрабатываются болота Шабалино, Михайловское, Вентино, Подъельничное, Перейма и другие. Разрабатываемые площади занимают более 30 гектаров, запасы торфа в них составляют 13 миллионов тонн. Ещё десятки торфяников ждут своего часа. Торфяные слои залегают на глубине от одного до четырёх метров, а мощность их достигает шести метров. Преобладает торф слабого разложения, мало пригодный как топливо, но являющийся ценным удобрением.