El valle del Mesa está declarado como Punto de Interés Geológico dentro del Geoparque Comarca de Molina y Alto Tajo. Destacan las hoces y cañones que ha formado el río Mesa, excavados en roca sedimentaria del Jurásico y Cretácico. En estas estructuras geológicas se halla una importante serie sedimentaria, así como afloramientos con una gran variedad de detalles estratigráficos. Por ello no es extraño que en este entorno se hayan descrito las Secciones Tipo de varias formaciones de los periodos antes citados y a partir de los fósiles de esta zona, José Torrubia, publicara en 1754 el primer tratado científico español sobre paleontología. (geoparquemolina.es)

Mapa geológico de Villel de Mesa
(Modelo Digital del Terreno: IGN)

En este mapa geológico de Villel de Mesa, elaborado a partir de la información del Instituto Geológico y Minero de España (1978), se ha representado la edad de la superficie en el término municipal.

Sismología

Los terremotos son más comunes de lo que pensamos, pero afortunadamente la mayoría pasan desapercibidos por su pequeña intensidad o no llegan a provocar daños. A continuación se muestran los movimientos sísmicos ocurridos dentro de los límites de Villel de Mesa registrados por el Instituto Geográfico Nacional, a través de su red de estaciones sísmicas. La estación de registro más cercana a Villel de Mesa está situada a unos 35 km de distancia, en la localidad de Torete, también en la provincia de Guadalajara.

Se han registrado un total de 7 terremotos. El más antiguo, e intenso, tuvo lugar en el barranco de la Pinilla (al noroeste) en septiembre de 1997, con una magnitud 2,6 (MbLg) y una profundidad de 11 km. El resto ocurrieron en 2007, en un intervalo de 55 días; todos ellos de baja intensidad, inferiores a magnitud 2 (mbLg). Las magnitudes empleadas para medir los terremotos (MbLg y mbLg) no son la famosa y obsoleta escala Richter, pero en valores bajos, como los indicados, resulta aproximada o equivalente. Los sismos de magnitud inferior a 2, (microsismos) no son perceptibles; y hasta 3, por lo general, tampoco son perceptibles.

Fecha: 1997-09-16 03:15:34
Latitud: 41.1383
Longitud: -2.0317
Profundidad: 11 km
Magnitud (MbLg): 2.6

Fecha: 2007-02-15 20:55:06
Latitud: 41.1372
Longitud: -1.9795
Profundidad: 4 km
Magnitud (mbLg): 1.3

Fecha: 2007-03-27 20:40:26
Latitud: 41.1018
Longitud: -1.9711
Profundidad: 12 km
Magnitud (mbLg): 1.9

Fecha: 2007-03-28 06:34:23
Latitud: 41.1349
Longitud: -1.9850
Profundidad: 12 km
Magnitud (mbLg): 1.7

Fecha: 2007-04-02 22:22:20
Latitud: 41.1013
Longitud: -1.9628
Profundidad: 13 km
Magnitud (mbLg): 1.8

Fecha: 2007-04-06 03:00:12
Latitud: 41.1187
Longitud: -1.9774
Profundidad: 11 km
Magnitud (mbLg): 1.5

Fecha: 2007-04-10 01:02:24
Latitud: 41.1209
Longitud: -1.9659
Profundidad: 11 km
Magnitud (mbLg): 1.5