Jarðfræði
Norðurþing er á jarðfræðilegan mælikvarða mjög ungt svæði og ber landslagið keim af því. Sprungur fimm megineldstöðva, Þeistareykja, Kröflu, Fremrináma, Öskju og Hrúthálsa, liggja um sveitarfélagið frá Tjörnesi út á Melrakkasléttu. Á þessu svæði er því mikið um sprungur og misgengi. Mikið er af nútímahrauni í sveitarfélaginu en þau eru ekki áberandi þar sem flest eru vel gróin. Móbergsstapar og hryggir eru víða.
Ein hrikalegustu árgljúfur landsins, Jökulsárgljúfur, eru í Norðurþingi en þau ná frá Dettifossi í suðri að þjóðvegi 67 í norðri. Þessi gljúfur eru talin hafa grafist út í gífurlegum hamfaraflóðum Jökulsár á Fjöllum eftir að ísöld lauk. Víða má sjá ummerki þessara hamfarahlaupa í nágrenni árinnar. Nokkrir fossar eru í gljúfrunum og er Dettifoss þeirra mestur og kunnastur enda aflmesti foss Evrópu. Vesturhluti gljúfranna er friðlýstur sem þjóðgarður.
Lengsta gígaröð landsins liggur að hluta í Norðurþingi. Hún nær frá Mývatnsöræfum og norður á Melrakkasléttu, um 70 km leið. Gígaröðin ber ekki eitt nafn í heild sinni en einstakir hlutar hennar hafa heiti. Þar sem gígaröðin og Jökulsá skerast heitir Randarhólar og þar hefur áin hreinsað jarðlög frá einum gígtappanum og gefst þar einstakt tækifæri til að skoða innviði eldstöðvar.
Af einstökum jarðfræðifyrirbærum sem merkileg eru má nefna Rauðanúp sem er eldstöð frá því á ísöld og Bakkahöfða sem er með sérkennilega rofna sjávarkletta.
Jarðhita er að finna á nokkrum svæðum í sveitarfélaginu. Það stærsta er á söndunum fyrir botni Öxarfjarðar. Svæðið hefur talsvert verið rannsakað með tilliti til háhitavirkjunar en reyndist ekki nægjanlega heitt. Þetta er hins vegar afar öflugt lághitasvæði en lítið ber hins vegar á því á yfirborði fyrir utan heitar uppsprettur við Litluá og ytri hluta Lónanna. Annað lághitasvæði er að Hveravöllum í Reykjahverfi. Þar hefur langvarandi nýting jarðhita og fleiri þættir gengið nærri náttúrulegum hverum og eru þeir í dag flestir ef ekki allir virkjaðir. Heitt vatn í volgrum undir Húsavíkurhöfða er þekkt frá fornri tíð. Vatnið hefur í gegnum tíðina verið notað jafnt til baða og þvotta. Nú á dögum er heita vatnið nýtt til baða á Húsavíkurhöfða, þar sem komið hefur verið upp baðaðstöðu við borholu. Þykir vatnið hafa góð háhrif og lækningamátt gagnvart húðsjúkdómum og hefur það nú einnig verið leitt í Sundlaug Húsavíkur.