小山田緑地およびその周辺の多摩丘陵は，関東山地の東麓から三浦丘陵に至る間の丘陵であり，約200万年前から1万年前までに堆積した地層からなっている。関東地域においては最も高い位置にある段丘といわれているが，河川によって侵食が進み，なだらかな起伏に富んだ丘陵になっている。

多摩丘陵は，首都圏にとって重要な緑地です。