Karacaören köyü, farklı jeolojik formasyonların üzerinde yer almaktadır: Afyonkarahisar, Sandıklı, Karacaören: Çalışma alanında genellikle volkanik kökenli kayaçlar yüzeylemektedir. Çanakkale, Merkez, Karacaören: Köy, Neojen yaşlı dolomit, dolomitik marn, marn, kumtaşı, silttaşı, kiltaşı ve konglomera gibi Neojen sedimantasyon havzası çökelleri üzerinde yer almaktadır. Ayrıca, Eskişehir'in Sivrihisar ilçesindeki Karacaören köyünde sepiolit yatakları bulunmaktadır.