Весь Невский проспект и значительная часть близлежащей территории расположены на равнинной площади, поднимающейся на 4—6 м над уровнем моря. С востока эта площадь ограничена уступом, который отчетливо виден у концертного зала на Греческой площади, на Кузнечном переулке и на Ивановской улице, недалеко от места пересечения Боровой. Высота этого уступа равна 5—8 м над уровнем моря. Если пройти по городу, то можно заметить, что эта площадь имеет выпуклую поверхность и представляет в юго-западной части города как бы гряду около 1,5—2 км ширины. Она постепенно суживается к северо-востоку: у Московского вокзала — до 1 км, а между Кавалергардской улицей и Смольным проспектом выходит клином. Высота гряды также неодинакова: в юго-западной части города — до 7 м, под Московским вокзалом и возле концертного зала — 8 м, на северо-востоке—снова около 7 м. Вся гряда сложена желтым песком, галькой и остатками водных растений — диатомей. Они могли обитать в морской воде, более соленой, чем вода Финского залива в настоящее время. Выяснилось, что желтый песок с диатомеями отложился на дне Литоринового моря. Несколько десятков лет назад, когда эта часть города еще не была так благоустроена, как теперь, обилие песка в грунте сказывалось настолько, что вся местность называлась «Пески».

К северу от Невы береговая линия Литоринового моря в виде уступа пролегает от Пороховых вдоль Уманского переулка, к пересечению Пискаревского проспекта Полюстровским проспектом, затем вдоль последнего идет в парк Лесного института, отсюда пересекает Выборгское шоссе и около Железнодорожной улицы уходит в Удельнинский парк, где она выражена вполне отчетливо.

Здесь же, в северной части города, имеется второй, очень резко выделяющийся уступ. Он идет от Сосновки на северо-запад, параллельно проспекту Тореза, улице Рылеева и проспекту Непокоренных, образует обрыв Поклонной горы на Выборгском шоссе и с небольшими перерывами прослеживается через Озерки, Шувалово, Парголово. В южной части города наблюдается продолжение этого же уступа — на Меншиковском проспекте с высотой в 20 м над уровнем моря, а на Алексеевских — до 23 м. Как показали исследования геологов, этот уступ — береговая линия Балтийского ледникового озера во времена его наиболее высокого стояния.

Пространства между уступами, т. е. берегами заливавших некогда территорию Петербурга морей, представляют, следовательно, их дно. В результате последовательного понижения уровней Балтийского ледникового, Иольдиевого, Анцилового и Литоринового морей появились обширные террасы, ступенчато нисходящие к уровню современного Балтийского моря.

Из крупнейших городов мира  Санкт-Петербург ближайший к Северному полюсу. Он находится на одной широте с сеерной частью Камчатки и южной частью Аляски и лишь на 2  южнее Якутска.

Летописи сохранили нам известия о каких-то страшных геологических катастрофах, происходивших на берегах Балтийского моря в VIII—XII веках.

«В лето 6738 (по нынешнему летоисчислению, в 1230 г.) тресеся земля по Велице дни (т. е. после Пасхи) в пяток на 5 недели в обед, а иные отобедали», — так отмечает очевидец в новгородской летописи. В той же летописи под 1176 годом отмечено, что «река Волхов в это лето в течение пяти дней шла «на взвод», т. е., имела обратное течение. Землетрясение отмечалось летописцами несколько раньше, например в 1107 г., читаем: «стресеся земля месяца февраля в 5 день».

Конечно, как-то странно читать в наше время о землетрясениях в Петербурге и его окрестностях. Но, с одной стороны, точность, с которой летописец означает время землетрясения, заставляет ему доверять, а, с другой стороны, у нас имеются сведения о землетрясении, бывшем в Петербурге гораздо позднее, в начале XIX в. Правда, оно было едва заметно. Но землетрясение в VIII—XII веках могло, возможно, вызвать не только громадное наводнение, но и общий подъем этой местности, вследствие чего должно было произойти некоторое спадение вод Ладожского озера и образование нынешнего русла Невы.

Если летописцы и другие источники говорят нам, что происхождение и нынешнего русла, и нынешнего устья Невы нужно отнести к VIII—X векам, то точно такие же результаты получаются и от географических и геологических наблюдений.

А в итоге выходит, что Петербург стоит на слое из песка, торфа и липучей глины, под ним - спрессованная глина кембрийского периода, которая, в свою очередь, покоится на кристаллическом фундаменте древнейших пород, образовавшихся около 500 миллионов лет назад.

НЕВА

Нева металась, как больной

В своей постели беспокойной.

А. Пушкин

Река Нева представляет большой интерес с геологической точки зрения, хотя сравнительно молода  ей не более 4 000 лет. Она значительно моложе рек Охты и Тосны, протекающих там же. Человек, несомненно, был свидетелем образования и формирования реки Невы и ее дельты.

Соединяя Ладожское озеро с Финским заливом, Нева прорезает Петербург на протяжении 32 км (²/₅ всей длины), образуя ряд ответвлений, из которых главными являются Большая и Малая Нева, Большая, Средняя и Малая Невки. Кроме этого Нева образует в своей дельте еще ряд более мелких протоков — Фонтанку, Мойку, Карповку, Смоленку, Пряжку и Екатерингофку. Устье Невы — створ против Невских ворот морского торгового порта. Нева — естественный канал с очень своеобразным, отличным от обычных рек режимом. А ряд каналов — Грибоедова, Крюков, Обводный и другие — дополняют водную систему Петербурга. В черте города в Неву впадают несколько речек: Охта, Черная и др. Все это образует около сотни плоских и низменных островов.

Самое узкое место реки — Ивановские пороги: 210 м. Причем, самих Ивановских порогов уже нет, сохранилось только название. Самое широкое — у Невских ворот (1250 м). Средняя высота берегов 6-9 м, с приближением к устью они понижаются до 2-2,5 м. Наивысшая точка — Преображенская гора — 40 м.

Скорость течения в отдельных частях Невы различна: от 3,5 до 4,5 км в час. При впадении ее в Финский залив происходит резкое снижение скорости движения воды, из-за чего илистые частички, которые несут невские воды, осаждаются на дно и образуют на взморье обширные отмели, делающие невозможным проход в устье Невы судов со значительной осадкой.

Из-за скорости течения Нева не замерзает до тех пор, пока ее не затрет озерным ладожским льдом. Средняя продолжительность периода, когда Нева свободна от льда и пригодна для судоходства, всего 218 дней в году.

О невском ледоходе весьма образно сказал Николай Гумилев:

Уж одевались острова

Весенней зеленью прозрачной,

Но нет, изменчива Нева,

Ей так легко стать снова мрачной.

Взойди на мост, склони свой взгляд:

Там льдины прыгают по льдинам,

Зеленые, как медный яд,

С ужасным шелестом змеиным.

Географу, в час трудных снов,

Такие тяготят сознанье —

Неведомых материков

Мучительные очертанья.

Так пахнут сыростью гриба,

И неуверенно, и слабо,

Те потайные погреба,

Где труп зарыт и бродят жабы.

Река больна, река в бреду.

Одни, уверены в победе,

В зоологическом саду

Довольны белые медведи.

И знают, что один обман —

Их тягостное заточенье:

Сам Ледовитый океан

Идет на их освобожденье.

Обычно Нева освобождается от льда за 4-5 дней, и столько же остается чистой. Потом в нее входит лед Ладожского озера и идет 8-12 дней, проходя от Ладоги до Петропавловской крепости за 16-18 часов. Невский весенний ледоход длится около трех недель. Бывают, впрочем, и исключения. Так, в 1954 г., например, лед шел по Неве более месяца.