Το έδαφος κατά μήκος της χάραξης της Εγνατίας Οδού παρουσιάζει μεγάλη ποικιλία ως προς τους γεωλογικούς σχηματισμούς και τις γεωτεχνικές συνθήκες. Συχνά πρέπει να εξασφαλιστούν τα τεχνικά και χωματουργικά έργα της Οδού από τις γεωλογικές μεταβολές (κατολισθήσεις, ρευστοποιήσεις εδαφών, κλπ). Ο αυτοκινητόδρομος διασχίζει σχεδόν το σύνολο των γεωτεκτονικών ζωνών που σχηματίστηκαν σε όλη τη διάρκεια της Γεωλογικής Ιστορίας της Ελλάδας.

Τα βασικά γεωτεχνικά προβλήματα που πρέπει να αντιμετωπιστούν περιλαμβάνουν: υψηλά ορύγματα και επιχώματα στις ορεινές περιοχές της Ηπείρου και της Μακεδονίας, περιοχές κατολίσθησης, μεγάλα τεχνικά που θεμελιώνονται σε πασσάλους ή φρέατα πάκτωσης και διέλευση της Οδού μέσα από εκτεταμένες αποθέσεις μαλακών συμπιεστών εδαφών σε περιοχές ποταμών. Η σεισμικότητα των περιοχών αποτελεί έναν επιπλέον παράγοντα που απαιτεί προσεκτικό σχεδιασμό.

Καθοριστική παράμετρος στην επιτυχή ολοκλήρωση του έργου αποτελεί ο έγκαιρος προσδιορισμός και αντιμετώπιση των γεωλογικών συνθηκών. Για τον σκοπό αυτό κατά τη φάση των μελετών εκτελούνται εκτεταμένα πρόγραμμα γεωερευνητικών εργασιών.