Arnumformationen, (1355 Arnum, vist af arn 'ørn' og hjem, 'bebyggelsen med (mange) ørne'), geologisk lagserie (formation), der overvejende består af havaflejret mørkt eller gråt sand og ler med sammenskyllede ophobninger eller lag af snegle og muslinger. Formationen, der er udbredt i den vestlige og sydlige del af Jylland, har navn efter en geologisk boring i Sønderjylland. Arnumformationen, der geologisk ligger mellem Ribe- og Hoddeformationen, har en alder på 22-17 mio. år og er fra den ældre del af Miocæn. De blev tidligere henført til Mellem Miocæn.