Surplombant de 80 mètres les plaines picardes, la butte de Laon est l'une des buttes-témoins du Tertiaire dans la région (Fig. 1). En effet les dépôts d'âge tertiaires ont été en grande partie érodés durant la seconde partie du tertiaire (Néogène) et durant le Quaternaire, notamment suites aux grandes glaciations et ont aujourd'hui disparu, ce qui donne à la butte de Laon un intérêt stratigraphique et géomorphologique important.

Au sommet de la Butte de Laon se trouve une couche de calcaire datant du Lutétien (Eoécène moyen), qui a « protégé » les couches inférieur de l'érosion.
La géologie de la butte est relativement simple, les couches géologiques sont horizontales et reposent sur la craie qui se retrouve dans toute la région. On y retrouve de bas en haut :
- La craie campanienne
- L'argile de Vaux-sous-Laon
- Des sables datés du Thanétien/Yprésien
- L'argile de Laon
- Des sables yprésien
- Le calcaire lutétien avec à sa base un calcaire à nummulite.


La ville de Laon s'est développée sur ce point haut du fait de la présence d'une nappe d'eau située dans le niveau sableux au-dessus du niveau imperméable des argiles de Laon.
Au cours des siècles les hommes ont exploité les différentes couches présentes sous leurs pieds (Fig. 2), notamment les calcaires Lutétien qui ont servi à la réalisation des principaux bâtiments de la ville (Fig. 3), mais aussi les sables sous-jacents, utilisés pour la fabrication de mortier.
Aujourd'hui 70% des niveaux exploités en carrière souterraine sont constitués de vide, ce qui pose de grands problèmes de stabilité, qui ont conduit à plusieurs affaissements en surface.


Mathieu Poncelet d'après François Duchaussois.