Осадочный покров образует верхний структурный этаж платформы. Залегает осадочная толща на неоднородной и неровной поверхности кристаллического фундамента. В зависимости от этого изменяются мощность, состав и возраст осадочного наплатформенного чехла.
Мощность осадочного покрова на Восточно-Европейской платформе колеблется от нескольких десятков метров на склонах Украинского кристаллического щита до 8000 м и больше в Днепровско-Донецкой и Прикаспийской впадинах. В платформенных складчатых образованиях, как Тиман или Донецкий кряж, мощность осадочных толщ достигает 18 000 м.
На всей территории распространения наплатформенный покров имеет сложную структуру, под которой погребены неровности фундамента. Осадочная толща создает общую сглаженную поверхность Восточно-Европейской равнины, являющуюся, по особенностям ее структуры, пластовой равниной. Литологический состав пород осадочного покрова слабо отражен в рельефе пластовой равнины, и то лишь при ее расчленении процессами денудации. Наибольшее геоморфологическое значение имеют толщи известняков, мергелей, соленосные отложения, лессовидные породы и вулканогенные образования. В районах преобладающего распространения они создают свои специфические черты природного ландшафта.
Наплатформенный покров объединяет породы различного происхождения и возраста. Он включает множество структурно-стратиграфических комплексов, разделяющие их поверхности несогласий, являющиеся свидетелями исторической изменчивости условий осадконакопления и денудации. Поверхности несогласия и перерывы — это показатели отмирания (отрицания) одной физико-географической обстановки и создания другой. Иногда реликты этих древних поверхностей обнажаются денудацией и принимают участие в строении современного рельефа. В целом внутриформационные несогласия и перерывы имеют преимущественно палеогеоморфологическое значение.
Восточно-Европейская пластовая равнина геоморфологически неоднородна. В пределах ее гипсометрического уровня выражены элементы рельефа различного происхождения и возраста, закономерно сочетающиеся в исторически сложившейся современной поверхности.
Рельеф Восточно-Европейской платформы многоступенчатый и отражает сложную взаимозависимость его с глубинными структурными этажами данного участка тектоносферы.
Главным фактором тектоорогении Восточно-Европейской пластовой равнины, как и всех других участков земной коры, были тектоника и планетарный, или первичный, исторически также изменчивый рельеф верхней мантии и базальтового слоя земной коры. Установлена приуроченность расположения коровых прогибов над сводовыми поднятиями поверхности мантии (Соллогуб, 1967; Бондарчук, 1967). Эта закономерность, по-видимому, объясняется тем, что восходящие сводовые движения являются силой, деформирующей и раздвигающей блоки коры над сводом. Возникающая при этом надсводовая депрессия служит бассейном длительного осадконакопления типа ровообразного прогиба и, позже, синеклизы.
В прогибах поверхности мантии образуются более мощные блоки земной коры по сравнению с их мощностью в коровых синеклизах. Это обусловлено, может быть, древним осадконакоплением и главным образом смещением коровых блоков в стороны от сводовых поднятий мантии. Концентрации коровых блоков над прогибами мантии создают выступы кристаллического фундамента, на много тысяч метров превышающие его положение в депрессиях. Формирование осадочного покрова на выступах фундамента было не таким, как во впадинах. Здесь мощность осадочной толщи меньше, многие стратиграфические комплексы совсем не выражены, имеется также ряд перерывов и несогласий. В зонах сочленения поднятий и впадин слои осадочных отложений создают флексуры.
Возраст осадочного наплатформенного покрова в разных частях Восточно-Европейской платформы не одинаков. Наиболее древними являются осадочная и осадочно-вулканогенная овручская серии. Отложения эти сохранились на небольшой площади в северной части Украинского кристаллического щита в пределах останцевого Овручского кряжа.
Значительно большую площадь занимают рифейские образования, возраст которых 600—750 млн. лет. Они покрывают значительную часть Волыно-Подольской плиты на юго-западе платформы. В этой же части и в Прибалтийском районе распространены нижнепалеозойские отложения. Слои рифейского возраста принимают участие в строении Тиманского кряжа. Они, по-видимому, выполняют и глубокие ровообразные прогибы.
Из более молодых толщ осадочного покрова Восточно-Европейской платформы большое геоморфологическое значение имеют породы девонского, каменноугольного, пермского, юрского, мелового, палеогенового и неогенового возраста. С их образованием завершалось формирование тектоно-структурного рельефа платформы. Широко представленные четвертичные отложения создают наложенную толщу, распространение которой обусловлено структурно-тектоническим рельефом.
Процессы тектоорогении Восточно-Европейской платформы от позднего докембрия до голоцена обусловили ступенчатое строение рельефа Восточно-Европейской равнины. Докембрийский кристаллический цоколь ее был выравнен еще в позднем протерозое. Этот древний пенеплен был основой, на которой формировались последующие элементы рельефа. Наиболее ранний этап геоморфогенеза выразился в образовании тектонического блокового фундамента, погруженного в ходе тектоорогении на значительную глубину и перекрытого наплатформенным покрдвом.
Поверхность нижнего структурного этажа выделяется как погребенный рельеф, поднятия и впадины которого обусловили особенности образования осадочного чехла и поверхности созданной им пластовой равнины.
Важнейшие тектоноструктурные формы осадочного покрова антеклизы и синеклизы соответствуют тектоническим поднятиям и впадинам фундамента, образуют отраженный рельеф.
Структура осадочного чехла в сочленении антеклиз и синеклиз часто усложняется значительными локальными дислокациями гравитационного типа. К ним относятся особенно многочисленные флексуры, сбросы, часто усложненные складками н надвигами. В рельефе пластовой Восточно-Европейской равнины эти дислокации выступают как холмистые возвышенности — «горы». Аналогичные формы рельефа низменных равнин — синеклиз образуют соляные купола, возникающие в процессе внутриформационных перемещений минерального вещества.
Эпигенетические деформации слоев осадочного наплатформенного покрова в отдельных частях Восточно-Европейской равнины создают субтектоническнй рельеф.
Среди перечисленных типов тектоно-структурного рельефа Восточно-Европейской платформы выделяются структурно-геоморфологические тела платформенных складчатых структур Донецкого и Таманского кряжей. Для них характерен структурно-денудационный рельеф.
Рассмотренные типы тектоно-структурного рельефа определяют главные геоморфологические черты страны. Однако этим их тектоорогеническое значение не ограничивается. Орографически выраженные области антеклиз и синеклиз, или отраженный рельеф, играли решающую роль в распространении различных генетических типов четвертичных аккумуляций, в частности в распространении оледенения. В зависимости от климатической зональности и литологического состава покровных отложений они обусловили распределение и развитие речной сети, расположение и очертание водоразделов, интенсивность общей денудации, формирование долинно-балочных ландшафтов, останцов и т. д.
Сложные ассоциации геоморфологических элементов, созданные климатическими факторами на пластовой равнине, образуют наложенный рельеф.
Волнистый рельеф осадочного покрова Восточно-Европейской равнины характеризуется разнообразием элементарных форм, их ассоциации, степенью развития и т. д.