Релеф
Природен парк “Златни пясъци” обхваща североизточната част на Франгенското плато, над курортните комплекси “Златни пясъци” и “Чайка”.През парка преминават доловете Миризливата вода, Гюргенлъка и Бати бунар, които през по-голямата част от годината са безводни.
В парка преобладаващо участие имат териториите с надморска височина 100-200 м. Средната надморска височина е 110 м. Най-високата точка в района на парка е 269.3 м. Наклонените терени заемат 55% от територията на парка, а полегатите – 23%, което прави всички части на парка достъпни.
Въпреки неголямата си площ от 13.2 км2, паркът има изключително разнообразен релеф – хълмист и пресечен, свлачищен и труднопроходим, с типични микроландшафти и стръмни била, които се спускат към морето. В геоложко отношение ПП “Златни пясъци”, разположен върху Франгенското плато, се разглежда като част от структурата на Дунавската равнина. През кватернера, многократните ритмични издигания в обсега на Франгенското плато, са съпроводени с потъвания в пределите на Черноморската котловина. Варовици формират повърхността и скалния венец на Франгенското плато. Целият хоризонтален пласторед, се отличава със слаба глинеста спойка, което е причина за неговата незначителна устойчивост. В резултат на това са се създали условия за образуването на разседи, пропуквания и плъзгания на земните пластове.
Редуването на водопропускливи окарстени варовици и пясъчници, с водонепропускливи глини и мергели, обуславя няколко водоносни хоризонта и активната проява на свлачищата по източния склон на Франгенското плато. Водите и на двата хоризонта се дренират в свлачищните терени, като главните находища на подпочвени води са съсредоточени между коти 50 и 125 м. На съвременните активни свлачищни процеси влияние оказва нивото на подпочвените води на дълбочина до 10 м. Това ниво е в зависимост от климатичния фактор – най-високо през пролетта и най-ниско през есента.
Почви
На територията на ПП са представени карбонатен чернозем и хумусно-карбонатна почва. Карбонатните черноземи преобладават, като заемат 98% от територията на ПП. Образували са се под смесени дъбови растителни формации на места редувани с тревни площи. Почвите са дълбоки и много дълбоки, добре запасени с хумус. Почвообразуващите скали са варовици. Карбонатните черноземи осигуряват изключително благоприятна среда за развитие на горскодървесна и храстова растителност.
