一、活断层
活断层研究是地球科学研究中的一个重要领域，是地震预报、地震区划和工程稳定性评价的基础，也是研究现今地球动力学的主要途径之一。
山东半岛地区属于华北板块东南缘，位于郯庐断裂带东侧，跨越华北板块与华南板块缝合线两侧。新生代以来，本区内部活动趋于以整体性抬升为主，内部差异活动较弱。活断层主要特征如下:
1)主要分布在两个地区:一是沿NNE向的牟平—即墨—日照一线分布;二是围绕黄县盆地分布。在华南、华北板块NE向缝合线一带，仅山相家－郝戈庄断裂一段有新活动，说明华南、华北板块缝合线对断层的新活动控制不明显。
2)活断层是在中生代左旋平移断层基础上发育的，新活动性质已转变为右旋走滑运动，具正断分量。
3)活断层的活动时代大多数为Q2，是主要的活动阶段。Q3断层仅分布在海阳断裂东石兰沟一段。通过断层上覆盖层及断层特质测年，10万年是一个很明显的分界。
4)Q3活断层段本身具有中强震发震能力，是中强震发震构造，可控制震级M≤6.5级，Q2断层控制地震能力为M≤5.50级。所有断层与其他区域大断层带交汇部位可以构成强震发震构造，如山东半岛地区活断层向北延伸到海域，与北西向的渤海－威海断裂带交汇，构成了1548年渤海海峡7级和1948年威海6级地震的发震构造。
二、新构造
山东半岛城市群地区位于华北构造区的东南部，新构造区地壳运动的性质、强度等特征具有明显的分区性。据地壳升降运动的特点，可将山东半岛城市群地区划分为鲁中南－鲁东上升山地区和鲁西－鲁北沉降平原区两个一级新构造区。
1.鲁中南－鲁东上升山地区
按上升强度的活动特点，又可分为3个二级区。
(1)鲁中南较强烈断块上升区
区内主要为长期上升的山地及河谷盆地，在半岛城市群地区高度在1000m以上的山脉有鲁山、沂山，并发育有鲁中期、唐县期、临城期三级夷平面。据唐县期夷平面的高度推算，新近纪以来上升的幅度达400多米。古近纪时期沿北西断裂发育的一些断陷盆地，新近纪以来已回返上升，演化为侵蚀盆地。
(2)鲁东较稳定断块上升区
本区是山东半岛城市群的主要组成部分，区内北部为长期缓慢上升的山地，表现为由北向南掀斜抬升的特点。本区南部为长期缓慢上升的五莲山脉及丘陵，二者均有唐县期夷平面及临城期夷平面发育。唐县期夷平面抬升的幅度仅100多米。本区的中部为较为稳定的胶莱平原，长期遭受侵蚀，第四纪晚期沿胶莱河有厚达20m左右的沉积物。
本区又分为3个三级区，即胶南上升山地、胶莱侵蚀平原、半岛上升山地。
(3)沂沭断裂带活动区
本区位于鲁中南上升区与鲁东上升区之间，主要受沂沭断裂带控制，仍有中间隆起、两侧断陷的地貌形态。但沿F5活动断裂也有新生的长条状低山、丘陵构造地貌。在东、西地堑中发育了沂河、沭河两条近南北向的河流，并有两级阶地发育。
2.鲁西－鲁北沉降平原区
本区是华北平原的一部分，是在古近纪时期多个裂陷盆地的基础上演化而成的。新近纪以来由于大面积的坳陷，形成了现代平原的雏形。根据新近纪以来本区地壳演化的特点，可划分为东明－渤海强烈沉降平原区和鲁西缓慢倾斜平原沉降区两个二级区。
(1)东明－渤海强烈沉降平原区
该区新近纪至第四纪早期仍受边界断裂控制，表现为较强的断陷沉积，第四纪中、晚期以来逐渐演化成以坳陷为主的沉降特点，断陷活动减弱。第四纪晚期大部分断裂已不活动。据沉积等厚线分析，新近纪以来该区沉降幅度达2000多米，渤海地区达4000多米，成为新构造期的沉降中心。
(2)鲁西缓慢倾斜平原沉降区
该区处于鲁中南较强烈上升区与东明－渤海强烈沉降平原区的过渡地带，据新近纪及第四纪不同时期的沉积物分布及厚度分析，该区由西向东不断超覆扩展，其边缘不受断裂构造控制，具有由西向东坳陷沉降的特点，沉降幅度由东向西加大，西部可达近1000m。
该区又分为两个三级区，即菏泽－济宁断块缓慢倾斜沉降平原、东阿－寿光缓慢倾斜沉降平原。其中，菏泽－济宁断块缓慢倾斜沉降平原不包含在山东半岛城市群的范围内。