W miejscu dzisiejszej Bochni w miocenie znajdowało się okresami odcinane od innych większych zbiorników wodnych morze – Paratetyda, będącego częścią prehistorycznego oceanu Tetydy. Na terenie morza na skutek jego zaniku pozostały skały osadowe, w tym osady gipsu, piasku czy też soli. Bocheńskie złoże solne powstało głównie na skutek ruchów wypiętrzających Karpaty, a warstwy skał złoża są pofałdowane.
Teren dzisiejszej Bochni przecinają dwie antykliny: antyklina Bochni oraz antyklina Uzborni. Złoża soli otaczają obie, jednak dla przemysłowego wydobycia nadaje się wyłącznie sól kamienna w obrębie antykliny Bochni. Wokół antykliny Uzborni wykształciły się sole potasowe. Złoże solne eksploatowane przez bocheńską kopalnię ma około 200 metrów szerokości, długość ok. 3,5 km oraz ma niemal pionowe ułożenie i otoczone jest od południa fliszem karpackim, a od północy warstwami chodenickimi.
Struktura kopalni thumb|400px|Przekrój kopalni równolegle do osi wschód-zachód
Poniższa ilustracja przedstawia ogólny plan kopalni soli Bochnia.