Plinio El Viejo, en su Historia Natural, proporciona una clasificación de los tipos de yacimientos de oro; está basada en la forma empírica de obtener el oro (aurum), no en sus características geológicas. Según Plinio existen tres tipos de yacimientos auríferos:

- Aurum fluminum (oro de los rios): son los placeres fluviales que arrastran los ríos y arroyos.

- Aurum arrugiae (oro de las arrugias): son los yacimientos, sobre todo, aluvionares o secundarios donde el oro era explotado mediante fuerza hidráulica, deshaciendo los conglomerados y lavándolos para liberarlo. También se aplicó el agua, combinado con otras medios mecánicos, para explotar los yacimientos en roca o primarios en cortas a cielo abierto.

- Aurum canalicium o canaliense (oro extraído mediante minería subterránea): los yacimientos primarios o en roca, sobre todo de tipo filoniano, donde el oro se extrajo excavando trincheras, galerías o pozos subterráneos.

Las Médulas es un yacimiento de oro aluvionar o secundario, compuesto de capas alternas de cantos rodados con matriz arcillosa, gravas, arenas y limos. Todos ellos son depósitos rojos formados en el Mioceno, procedentes de la erosión de materiales en roca o primarios, situados esencialmente al este, hacia los Montes Aquilianos, que constituían la roca madre donde se hallaba el oro asociado a filones de cuarzo.

Los depósitos rojos fueron sedimentados por abanicos aluviales sobre un zócalo paleozoico formado sobre todo por calizas, cuarcitas y pizarras. Tras su consolidación, las fallas o fracturas responsables de la formación de la fosa de El Bierzo siguieron actuando y provocaron su reorganización en gradas, de forma que en la zona existen desniveles de más de 50 m. Esto es fácilmente apreciable si se comparan los conglomerados situados más al sur, hacia el Cabrera, y el resto del yacimiento.

En todo el conjunto del yacimiento aurífero de Las Médulas se diferencian tres formaciones o facies distintas, que corresponden a distintas fases del proceso de sedimentación y relleno. De abajo (más antiguas) hacia arriba (más modernas) son las Facies Orellán, Santalla y Las Médulas.

Entre ellas varían los materiales, así como el contenido de oro. Este contenido se denomina ley. En general, la ley es mayor en aquellos niveles del conglomerado que contienen cantos rodados más grandes. La Facies Orellán, la inferior y con color rojo más intenso, no contiene oro. Los niveles con mejor ley se sitúan en el tramo inferior de la Facies Santalla. La Facies Las Médulas es la más reciente y la más potente, ya que puede alcanzar más de 100 m de espesor; su ley es muy pobre (10-20 mg/ m3).