Das Pariser Becken ist ein intrakratonisches Becken, das einen großen Teil Nordfrankreichs umfasst und sich bis in den südwestdeutschen Onshore-Bereich erstreckt, mit einer Ausdehnung von etwa 5594 km2.
Das Pariser Becken besteht aus einem kadomisch-variszischen (hauptsächlich niedriggradig metamorphen und granitischen) Grundgebirge, das diskordant von lokalen Permo-Karbon-, Trias-, Jura- und Kreide-Abfolgen überlagert wird, gefolgt von wenigen känozoischen Sedimentena. Es ist ein schüsselartig geformtes Becken mit einer maximalen Sedimentdicke von mehr als 3 km (siehe Abbildung). Während des Tertiärs kam es im östlichen Teil des Beckens zu Erosion und Hebung, was zu einer Asymmetrie führte.
Das Störungsmuster des Beckens wird stark vom prä-mesozoischen Grundgebirge beeinflusst, mit NW-SE streichenden herzynischen Störungszonen.
Die durchschnittlichen Temperaturgradienten liegen zwischen 27.0 und 32.6 °C/kmb. Allerdings wurden im Pariser Becken geothermische Ressourcen im deutschen Offshore-Bereich bisher nicht bestätigt.
Devonische und karbonische Sedimente stellen potenzielle paläozoische Reservoirs dar. Im Pariser Becken treten sie in einer Tiefe von etwa 5000 m auf.