冲积扇堆积物粒径变化很大，在一些扇的上部有比小卡车还大的巨石，1公尺左右的砾石可被冲到扇缘，大砾石与黏土也可在同一处堆积中出现。在堆积层序方面，湿润地区的冲积扇，因每年有季节性的洪水和植被发育，所以垂直剖面中可出现一系列的埋藏的有机质层，各有机质层在横向上都相当连续，这说明沉积物依次覆盖在前一年的草被之上。在干旱区，洪水稀少，且常以泥石流形式出现，往往被局限在扇顶深谷中。因此在堆积层序中出现直线到曲线形的岩屑舌，可从扇顶伸延到扇中或更远。由于堆积作用区向侧向和下游不断摆移，冲积扇的内部结构表现为一系列的透镜状与楔状体在垂直方向相互交替堆叠，它们是粗、细和混合粒级的堆积物构成的复杂层组，在横向上相互错叉或尖灭。
