Le bassin versant du Céou est influencé par plusieurs types de formations rocheuses. La quasi-totalité de ces roches sont sédimentaires de type calcaire formé au jurassique. La partie amont du Céou est constituée de roches peu perméables qui entraînent une réaction rapide des cours d’eau aux précipitations. Cette situation géologique favorise la formation d’un réseau hydrographique dense. Le reste du bassin versant est lui influencé par des calcaires fracturés. 

Les écoulements se font en surface une fois les réservoirs souterrains ou karsts remplis. Ces phénomènes favorisent la recharge en éléments minéraux provenant des roches dissoutes. Les eaux d’origines karstiques, comme celles du Céou donnent naissance à des concrétions de surface (les barres calcaires ou barre de tuf), suite à une re-précipitation de la calcite.

Les mouvements d’eau sur le bassin versant du Céou peuvent être rapides et soudains.

La partie périgourdine du Céou bénéficie de sources pérennes qui sont très bénéfiques aux milieux aquatiques. La plus connue est celle de Bouzic.