La Geología de esta zona presenta una geodiversidad digna de consideración. Aquí aparecen litologías sedimentarias diversas como: calizas, margocalizas, margas, calcarenitas, travertinos, materiales detríticos, caliches y calizas lacustres, etc., de edades comprendidas entre el Jurásico y el Cuaternario, que se formaron en medios sedimentarios marinos, de transición y continentales (figura 2).
Las estructuras sedimentarias también son variadas y abundantes, entre las que destacan diversos tipos de laminaciones en materiales calcareníticos del Terciario y numerosas discordancias. Son comunes los restos fósiles de cefalópodos en rocas formadas en ambientes pelágicos del Jurásico y del Cretácico y de moluscos (ostreidos y pectínidos, entre otros), equinodermos, crustáceos e icnofósiles (bioturbaciones, perforaciones, etc.) en sedimentos litorales neógenos.
La tectónica también ha dejado su huella con numerosas fracturas, así como, pliegues y cabalgamientos que condicionarían los procesos erosivos que han modelado el relieve, dando morfologías muy didácticas y de gran belleza, como el propio estrecho de la Encarnación con sus paredes salpicadas de taffonis cuevas, o los lapiaces de las calizas jurásicas.
La variabilidad litológica unida al resto de agentes físicos y biológicos ha propiciado la existencia de distintas unidades taxonómicas de suelos: fluvisoles en los sedimentos cuaternarios del Río Quipar; regosoles en las margas terciarias y cretácicas, calcisoles en los sedimentos detríticos plio-cuaternarios; leptosoles en las calcarenitas terciarias y calizas jurásicas y luvisoles en las arcillas de descalcificación de las calizas jurasicas.
La geología ambiental, desde el punto de vista patrimonial, también está presente en la zona. Además de fenómenos de desprendimientos, las calcarenitas terciarias constituyen un acuífero en forma de sinforme muy abierto cuyo núcleo está constituido por los sedimentos plio-cuaternarios impermeables. Por sus dimensiones, es un ejemplo muy didáctico para explicar las partes de un acuífero y sus modos de explotación. Desde este punto de vista el patrimonio minero es también importante, ya que existen en la zona canteras romanas que han explotado estas calcarenitas para realizar el templo aquí presente.