Ložisko leží v severních Čechách v okrese Česká Lípa. Zájmový rudní interval je vázán na bázi křídových sedimentů a nejsvrchnější část podloží. Nejstarší proterozoické horniny podloží jsou zastoupeny chlorit-sericitickými fylity, tvořenými křemenem, sericitem, karbonáty a převážně rudními akcesoriemi. Mladší paleozoické horniny, pravděpodobně ordovického stáří, zelenošedými fylity s vysokým obsahem křemene. Silurské horniny tzv. “pestrého komplexu” tvoří metabazity, metamorfovaná pyroklastika, sericitické fylity, vápence a dolomity. Všechny horniny jsou prostoupeny tělesy kadomských plutonitů. Granitoidy jsou hrubě až středně zrnité, v různém stupni kaolinizace a sericitizace. Výrazné je jejich usměrnění, zvláště v okrajových partiích je jejich původní vzhled zcela zastřen.
Nejmladší přeměněné horniny budují podloží jižní části ložiska. Jedná se o epizonálně metamorfovaná pyroklastika, sericitické fylity s karbonáty apod. Podložními metamorfity i granitoidy pronikají pravé i ložní žíly paleoryolitů (melafýr, porfýr). Posledně jmenované mají velmi malé plošné rozšíření, často však ovlivňují dobývací práce.
Podložní horniny byly postiženy aridním zvětráváním do hloubky až 30 metrů (tzv. “rudé zvětraliny”) s následným povrchovým vybělením tzv. “Kaolinické kůry”, o mocnosti od 0,1 do 2,5 metrů.
Na podloží nasedají mezozoické kontinentální uloženiny o velmi variabilní mocnosti.
Kontinentální cenoman je tvořen třemi souvrstvími. Souvrstvím splachových uloženin, často hematitizovaných, souvrstvím říčních a jezerních pískovců a prachovců a souvrstvím jezerních a močálových organodetritických a karbonátických jílových prachovců.
Brakický horizont o mocnosti do 6 metrů je budován převážně jemně a středně zrnitými pískovci se šmouhovitou a mramorovanou texturou.
Nadložní horizont rozpadavých pískovců o mocnosti do 60 metrů je tvořen jemně až středně zrnitými pískovci s polohami hrubých štěrkovitých, málo soudržných pískovců. Mechanické vlastnosti hrubých nesoudržných pískovců často komplikují dobývací práce.
Následujících 20 – 30 metrů je tvořeno fukoidovými pískovci tj. jemnozrnnými prachovitými pískovci a písčitými prachovci.
Spodní turon je reprezentován souvrstvím slínovců. Souvrství cenomanu a turonu jsou oddělena přechodovou zónou cca 3,0 m mocnou. Střední turon je tvořen bazálními slinitými pískovci a svrchními kvádrovými pískovci.
Kvalita sedimentů je výrazně proměnlivá. Např. měrná hmotnost kolísá od 2,27-2,3 g.cm-3 pro rozpadavé pískovce až po 1,83-1,87 g.cm-3 pro fukoidové pískovce. Vlhkost 4-10 procent pro rozpadavé pískovce, 10-13 procent pro fukoidové pískovce. Pevnost v tlaku je pro rozpadavé pískovce 3-10 MPa. Obdobná variabilita je také mezi jednotlivými litologickými typy hornin rozmyvového horizontu. V blízkosti výrazných tektonických linií dochází k ovlivnění kvality hornin jak směrem k nižší soudržnosti, tak i opačně, zvláště v případě prokřemenění v okolí diatrém. V místech s vyšší hladinou zbytkového zvodnění docházelo k tvorbě kaveren vyplavováním po vrstevních plochách, proplástcích, puklinách apod.
Průmyslové zrudnění na ložisku je vázáno na bazální část propustných hornin rozmyvového horizontu křídových sedimentů. Při malé mocnosti rozmyvu i na jeho celou mocnost. Necelých 10 % zrudnění je vázáno na pestré kontinentální uloženiny, převážně na jejich styk s rozmyvem. Zrudnění hornin podloží a rozpadavých pískovců je mimo lokální anomálie zanedbatelné.
Na ložisku Hamr byl z rudniny průmyslově získáván pouze uran. Jiné prvky, jako např. zirkonium, titan, molybden a niob nebyly nikdy využívány. Uranové a uranonosné minerály jsou ve zrudnělých sedimentech jemně dispergovány. Nejhojněji jsou zastoupeny uranové černé a metakaloidní minerály se zirkoniem. Uraninit (smolinec) je vzácnější. Dále se vyskytují – brannerit, coffinit, davidit a ningyoit. Klastické uranové a uranonosné minerály se vyskytují pouze sporadicky.
