豊野町を中心に分布する泥(でい)岩・砂岩・礫岩からなる地層を、鈴木（1938）は豊野頁(けつ)岩砂岩蛮岩層と命名し、第三紀末の地層とした。その後冨沢（1954）、斎藤（1955）、八木・八木（1958）、斎藤ほか（1960）、豊野層研究グループ（1977）などによって研究が進んだ。現在一般に使われている豊野層は、豊野町の豊野丘陵から中野市の高丘丘陵にかけて模式的に分布する地層で、岩相によって下位から高丘砂シルト部層・観音山シルト部層・平出砂礫部層に三分されている。これらはいずれも淡水域の湖に堆積した第四紀中ごろの地層であり、長野盆地形成初期の盆地に堆積した地層と考えられている。

　豊野層は、多くの場所で下位の新第三紀層を不整合におおい、南郷層に不整合におおわれている。層厚は約50mである。

　長野市における分布は、北から吉(よし)東部の丘陵・田子(たこ)川・若槻(わかつき)丘陵・三登(みと)山南麓(ろく)・城山(じょうやま)・往生地(おうじょうじ)浄水場・旭(あさひ)山南麓・小柴見(こしばみ)・杏花台(きょうかだい)寺沢・西河原など盆地の西縁部に限られ、いずれの場所でも分布域は狭い。地層は、盆地西縁部に分布する活断層に切られたり、褶曲(しゅうきょく)作用を受け、断層の近くではかなりの急傾斜を示す。

　北部の吉東部の丘陵は、豊野丘陵の南端部に当たりシルト層が分布し、かつて地すべりが発生した。ここに隣接する豊野町の神宮寺池の北側には、豊野層が大きくたわんだ褶曲(しゅうきょく)構造が見られる。田子川沿いにはシルト層がよく露出し、このシルト層には、花粉化石のブナ属・ハンノキ属・ナラ属を多く含むことがわかっている。若槻丘陵の表層部は、砂礫層からなる南郷層がおおっているが、その下には豊野層が分布している。三登山南麓の浅川西条から東条にかけての蚊里田(かりた)西の沢やかに沢などには、豊野層のシルト層が小分布する。

　城山丘陵は、砂岩泥岩の互層からなる豊野層が丘陵を構成している。かつては丘陵を横切る堀切沢沿いに露出していたが、現在はほとんど観察することができない。この泥岩からは、冨沢（1954）によって淡水性の珪藻(けいそう)化石が報告されている。また、この泥岩は昔から「常楽土」と呼ばれ、婦人の髪洗いに用いられていた（八木・八木，1958）。往生地では浄水場の工事のとき、この台地に豊野層のシルト層が分布することが確認された。

　安茂里地区の豊野層は、小柴見の勝手沢、杏花台西の寺沢、西河原などに分布するが、いずれも狭い範囲に露出する。小柴見の勝手沢は、かつて露出がよく斎藤（1960）によってくわしいルートマップが報告されている。ここでは、下位に層厚30mほどのシルトと砂の互層が見られ、これを不整合に礫層やシルト層がおおっている。この不整合を斎藤（1960）は小柴見不整合と呼び、豊野層中の部分不整合と考えた。勝手沢の入り口には、盆地側に65度傾く砂シルト互層（写真2－60）を不整合におおう砂礫層が見られる。この砂シルト互層には、漣痕(れんこん)や斜交葉理(しゃこうようり)が鮮明に見られ、シルト層には植物化石も含まれる。西河原では、黒色スコリア層を不整合におおって、裾花凝灰岩層起源の角礫からなる崖錐(がいすい)性礫層をはさむシルト層や砂シルト互層が重なる。

　盆地の南部では、川中島の小松原西部や篠ノ井塩崎の四野宮などにも、砂やシルトからなる第四紀層が断片的に小分布する。これらは盆地内の湖に堆積した地層であるが、模式地の豊野層との関係はよくわかっていない。豊野層の年代に関する確かな資料はないが、更新世中期初めと考えられる。