北迴鐵路沿線出露釣岩層以變質岩為主。地層上分為大南澳片岩、南蘇澳層、廬山層及第四紀地層等四大單位。其中以古生代晚期至中生代早期之大南澳片岩分佈最廣，岩性至為複雜，主要岩類為黑色片岩、綠泥片岩、變質石灰岩、石英片岩、片麻岩、角閃岩、變質泥質沉積岩、混合岩及偉晶花崗岩。始新世南蘇澳層與中新世廬山層分佈於此線最北段，前者由長石質砂岩、變質輝綠岩、板岩、及千枚岩等組成；後者以板岩及千枚岩為主。第四紀地層之主要組成物為黏土、砂、礫、和岩塊。大南澳片岩、南蘇澳層和廬山層間以斷層相接觸。
　　就岩石材料本身而言，南澳片麻岩、變質泥質沉積岩、石英片岩屬硬岩型；和仁片麻岩、角閃岩、黑色片岩、板岩為中等強度者；變質石灰岩、長石質砂岩、和綠泥片岩則屬軟岩型。岩石材料的本質、岩體的結構情況以及地質、地形、氣候、雨量、地下水、地震效應以及當地應力等四週環境的因素，對於影響開鑿和維護北迴隧道的難易，全部扮演著重要角色。以過去工程施工經驗顯示，地質調查對於工程規劃與施工，乃是一項不可或缺的工作，它能提供選線與工程結構設計參考。唯有因勢利導，才能克服外在環境所潛伏的危機，如迷信工程方法，可與自然力量相頡頏，不僅付出相當之代價，也將恆常處於災難之威脅。本計畫將北迴鐵路沿線主要隧道岩屑岩性及破碎弱帶等分佈作有系統的研究，對於發覺和處理今後可能遭遇到的工程地質問題，將有所裨益。