Sabe-se que a planície do Norte da Alemanha foi formada durante a era Pleistocena como resultado dos vários avanços glaciais das camadas de gelo terrestres escandinavas, bem como pelos processos geomorfológicos periglaciais. O terreno pode ser considerado como parte da antiga ou jovem deriva (Alt- ou Jungmoräne), dependendo se foi ou não formado pelas camadas de gelo do último período glacial, a Idade do Gelo Weichselian. O relevo da superfície varia de nível a ondulado. Os pontos mais baixos são charnecas baixas e pântanos antigos na borda da crista de terra firme no oeste de Schleswig-Holstein (o pântano Wilster está 3,5 metros abaixo do nível do mar) e no noroeste da Baixa Saxônia (Freepsum, 2,3 metros abaixo do nível do mar). Os pontos mais altos podem ser referidos como morenas dos terminais glaciares Vístula e Hall (dependendo da idade do gelo que os formou) – por exemplo, no Fläming Heath (200 metros acima do nível do mar) e no Helpt Hills (179 metros). Após a idade do gelo, os pântanos elevados, alimentados pela chuva, tiveram origem no oeste e norte da Baixa Saxônia durante os períodos quentes de alta precipitação (como influenciado pelo Período Quente Medieval). Estes pântanos estavam antigamente disseminados, mas grande parte deste terreno foi agora drenado ou substituído.
As áreas costeiras consistem em lago Holocénico e pântanos fluviais e lagoas ligadas ao Pleistoceno Velho e Jovem Drift terreno em vários estágios de formação e meteorologia. Depois ou durante o recuo das geleiras, as areias transmitidas pelo vento formam frequentemente dunas, que mais tarde foram fixadas pela vegetação. A intervenção humana provocou o surgimento de charnecas abertas, como a charneca de Lüneburg, e medidas como a desflorestação e o chamado Plaggenhieb (remoção da camada superficial do solo para uso como fertilizante em outros lugares) causaram um grande empobrecimento do solo (Podsol). Os solos mais férteis são os pântanos jovens (Auen-Vegen) e as zonas de Börde (Hildesheim Börde, Magdeburg Börde, com os seus solos férteis e de loess). A turfa dos pântanos de alto nível pode ser encontrada nos solos mais pobres, por exemplo, no Teufelsmoor. Nas áreas de loess da planície encontram-se os locais de povoamento mais antigos da Alemanha (cultura da olaria linear).
A parte nordeste da planície (Young Drift) é geomorfologicamente distinta e contém uma multidão de lagos (por exemplo, o lago Mueritz no planalto do lago de Mecklenburg) que são vestígios da última era do gelo. As geleiras em retirada deixaram esta paisagem para trás há cerca de 16.000 a 13.000 anos. Em comparação, as planícies secas do noroeste da Alemanha (Baixa Saxônia, oeste de Schleswig-Holstein e a região de Bochum no Reno Norte da Westfália) estão mais fortemente desgastadas e niveladas (Old Drift), pois as últimas glaciações em grande escala aqui ocorreram há pelo menos 130.000 anos atrás.
A região é drenada por rios que correm para o norte, para o Mar do Norte ou para o Báltico. O Reno, Ems, Weser, Elba e Havel são os rios mais importantes que drenam as terras baixas do norte da Alemanha para o Mar do Norte e criam bosques nas suas planícies de inundação e dobras, por exemplo, o Spreewald (“Spreewald Forest”). Apenas uma pequena área da planície do Norte da Alemanha se encontra na bacia hidrográfica dos rios Oder e Neiße, que drenam para o Báltico.