W czwartorzędzie obszar dzielnicy został prawdopodobnie pokryty przez lądolód skandynawski dwukrotnie: podczas najstarszego zlodowacenia Sanu (krakowskiego) oraz w okresie zlodowacenia Odry (środkowopolskiego). Osady po pierwszym zlodowaceniu zostały w większości usunięte w okresie interglacjału, zaś lądolód zlodowacenia Odry pozostawił po sobie gliny zwałowe występujące wzdłuż obniżeń dolinnych. Utwory te powierzchniowo pokrywają tereny dzielnicy na południe od ulic Dworskiej i Drozdów, a także rejony Katowickiego Parku Leśnego i ulicy Muchowiec. W trwającym współcześnie holocenie następują zjawiska niszczenia i wyprzątania pokryw osadów plejstoceńskich. Holoceńskie osady rzeczne ciągną się równolegle do ulicy Szpaków, a także wzdłuż cieku wodnego płynącego na południe od ogródków działkowych w rejonie stawu Grünfeld.
Gleby W Katowicach, w tym na terenie Brynowa części wschodniej-Osiedla Zgrzebnioka dominują gleby brunatne, głównie w odmianie wyługowanej, charakterystyczne dla glin zwałowych lub zwietrzelin utworów karbońskich. Pod względem ich bonitacji, w dzielnicy dominują gleby IV klasy bonitacyjnej.