庄川周辺の地質は、東部を南北に走る呉羽丘陵と山田山地が古期花崗岩類と第三紀下部の火山岩類から形成されており、南部は船津花崗岩類に属する庄川花崗岩線が分布し、北部には北陸層群と呼ばれる火山堆積物が発達しています。
植生は、大門(だいもん)大橋から下流部の高水敷部で、ヨシ、オギの群落が見られますが、耕作地や河川公園としての利用が多く、植生は全般に単調となっています。
大門大橋から合口堰堤まで中流部は網状に蛇行して流れているため、左右岸に大きな砂礫の河原が広がっています。この付近の植生はメドハギ、カワラハハコ、カワラナデシコ、ヨモギ、イヌタデ、オギ、ヨシ、ヤナギ等の群落が見られます。
このような特徴は雄神橋まで続き、中流部の河川敷の大部分を占めます。
合口堰堤から上流部は両岸の山裾が川に迫り、山裾にはサイカチが群落しています。天然河岸は、ヤナギ類、オニグルミ等が生い茂り、露出岩や転石の間にはヨシ、オギ等が生育し、中・下流部とは異なった様相が見られます。