白乃庙铜矿位于内蒙古自治区乌兰察布市四子王旗白乃庙镇境内，距旗政府所在地乌兰花镇东北约140千米，地处华北克拉通北缘中亚造山带内，具体位于温都尔庙—翁牛特旗加里东地槽褶皱带、多伦复背斜西段南翼，察汉敖包褶皱束与白乃庙褶皱束之间隐伏的东西向白乃庙大断裂处。矿床形成于泥盆纪（加里东晚期至华力西早期），属于海相火山喷溢—变质热液叠加型铜多金属矿床，是华北北缘重要的铜矿产地之一，除铜外还伴生有金、钼、银、铁等多种可综合利用的有益组分。
矿区受东西向构造控制，断续分布在东西长约10千米、南北宽2—3千米的狭长地带内，按产出部位和地质特征分为南、北两个矿带，共12个矿段，二者相距700—900米。南矿带由Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅹ、Ⅺ等8个矿段组成，矿体主要产于绿片岩中，呈似层状、透镜状，产状与围岩基本一致，具有膨大、收缩、分枝、尖灭等现象；北矿带由Ⅷ、Ⅸ、Ⅻ、ⅩⅢ等4个矿段组成，矿体主要产在变质花岗闪长岩中，岩体基本顺层侵入于绿片岩中。F5断层是矿区最大的断层，将矿带断成南东、北西两大部分，破坏了矿带的连续性。
矿区出露地层以上元古界青白口系白乃庙组为主，共分五个岩性段：二、四岩段为中酸性岩段，一、三、五岩段为中—基性岩段，是一套由海底喷发的中酸性—基性火山熔岩经中浅变质形成的绿片岩系，其中五岩段厚度约1251米，是钼铜矿的最主要赋矿层位。区域变质程度以绿片岩相为主，局部可达绿帘角闪岩相。岩浆活动频繁，加里东期花岗闪长岩的侵入对矿体的形成和富集变质起决定性作用，华力西期则有黑云母花岗岩、花岗闪长岩等分布。全区共圈定铜矿体53个、金矿体2个，其中Ⅱ-1号矿体长238米、延深947米、铜平均品位0.98%，Ⅱ-2号矿体长559米、延深1134米、铜平均品位0.94%，Ⅵ-20号矿体硫化矿体长740米、铜平均品位0.71%，均为矿区主要矿体。
