A Região Hidrográfica II – Guandu/RJ (RH II) é formada por dois domínios morfoestruturais de grande relevância regional: Domínio Geomorfológico Cinturões Móveis Neoproterozóicos e os Depósitos Sedimentares Quaternários.
Os Cinturões Móveis Neoproterozóicos são caracterizados por depressões interplanáticas e planaltos, contendo metamorfitos e granitoides associados (IBGE, 2009), em que se destacam as unidades de Alinhamentos de Cristas da Depressão do Rio Paraíba do Sul, a Serra da Bocaina, a Serra dos Órgãos e as Colinas e Morros da Depressão da Guanabara, representando aproximadamente 80% da área da RH II.
Os Alinhamentos de Cristas da Depressão do Rio Paraíba do Sul correspondem à região norte e oeste da RH II, sendo responsáveis pelas formações das colinas e morros baixos na região. A rede de drenagem dos recursos hídricos é formada, principalmente, pelo rio Paraíba do Sul e alguns de seus afluentes diretos. Essas características, em conjunto com o clima úmido da região, possibilitou a presença de solos profundos como o Latossolo Vermelho-Amarelo e o Argissolo Vermelho-Amarelo (IBGE, 2009).
A Serra da Bocaina está presente na região oeste da RH II, nos municípios de Mangaratiba, Rio Claro, Itaguaí e Piraí. Esse tipo de unidade geomorfológica caracteriza-se por blocos de montanhas salientes, sendo que na RH II atingem altitudes de até 1.800m no interior e 1.000m na região litorânea. Essa formação é responsável pelas diversas ilhas continentais que existem na região, as quais são separadas do continente por pequenos canais de baixa profundidade, como é o caso do Pico da Marambaia localizado na porção de Mangaratiba. Uma característica importante desse domínio é a pouca espessura das formações superficiais, as quais têm textura argilosa e argilo arenosa, correspondendo aos Cambissolos háplicos. Além disso, nos últimos anos tem-se observado o desmatamento dessas áreas, favorecendo processos erosivos, como formação de sulcos, ravinas e voçorocas, em virtude do intenso escoamento superficial. Essas condições podem ocasionar problemas como erosões e deslizamento de terras.
Outra unidade geomorfológica responsável pelas regiões serranas na RH II é o domínio Serra dos Órgãos, presente na região central e leste, nas intermediações de Piraí, Itaguaí, Paracambi, Seropédica, Japeri, Engenheiro Paulo de Frontin, Vassouras, Miguel Pereira e Nova Iguaçu. Essa unidade tem como características de seu relevo a alta declividade, os vales profundos e as escarpas. Essas diferenças altimétricas proporcionam desníveis que podem chegar a 2.000 metros nas principais elevações.
Por fim, a unidade Colinas e Morros da Depressão da Guanabara, presente na região mais central e leste da RH II nos municípios de Itaguaí, Miguel Pereira, Nova Iguaçu, Piraí e Seropédica, é marcada por colinas em meio a planícies aluvio-coluvionares, tendo a presença de morros baixos e isolados. Além disso, a rede de drenagem é composta por canais de pequena extensão, que drenam no oceano ou tem sua foz em algum sistema lacustre menor, os quais são comuns na região.