Les coteaux de Savennières sont une succession de plis obliques ennoyés sous la bordure sud occidentale du bassin parisien et des marges orientales du massif armoricain. Ce sont des formations schisto-gréseuses avec des phtanites et des roches volcaniques (spilite, rhyolite) de l'ère primaire avec des recouvrements de sables éoliens du quaternaire.

La couche arable est en général peu épaisse (environ 50 cm de profondeur) sur un fond de schiste gréseux peu altéré. Il est bien drainant, de texture limono-caillouteuse. Il ne se forme pas, comme c'est le cas pour des sols plus argileux, d'excès d'eau pouvant asphyxier les racines. Celles-ci peuvent donc coloniser des horizons profonds, en pénétrant dans des cassures verticales à la recherche de l'eau et des éléments minéraux indispensables pour la croissance de la vigne. En été, cela permet à la vigne de ne pas souffrir de la sécheresse.

Les caractéristiques du sol (superficiel, pierreux, cailloux de couleur noire (absorbant la chaleur), roche dure, faible réserve en eau, bon drainage) confèrent à la vigne un potentiel de précocité très élevé. Plus la vigne pourra développer précocement ses feuilles, plus elle pourra profiter du soleil durant l'été et donc arriver à une bonne maturité pour les vendanges.